En la tabla adjunta se recogen los valores, a distintas

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R E S O L U C I Ó N a) Endotérmica. Ya que al aumentar la temperatura aumenta cK y el equilibrio se desplaza hacia la derecha. b) Al aumentar la presión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio de desplaza hacia la izquierda.

c) 24p 25

1K 3'54 102 '82 10 � �

�

En la tabla adjunta se recogen los valores, a distintas temperaturas, de la constante del equilibrio químico:

3 2 22SO (g) 2SO (g) O (g)�

T (º K) 298 400 600 800 1000 pK 252'82 10�� 161'78 10�� 81'98 10�� 31'29 10�� 12'64 10��

a) Justifique si la reacción anterior es endotérmica o exotérmica. b) Explique cómo afecta al equilibrio un aumento de la presión, manteniendo constante la temperatura. c) Calcule, a 298 ºK, la constante pK , del equilibrio: 2 2 32SO (g) O (g) 2SO (g)� QUÍMICA. 2000. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N

a) 2

2

HH

Pn R T 1P c R T c 0 '019 MV R T 0'082 613� �

� � � � �

b) Como Δn = 0, entonces: 2 2

2

2

3 3H O H O

c p H O3H

(P ) (P )K K 0'064 P 0'4 at

(P ) 1 �

2 2T H H OP P P 1 0 '4 1'4 at � �

A 613º K, el valor de cK para la reacción: 2 3 2 2Fe O (s) 3H (g) 2Fe(s) 3H O(g)� � es 0’064. Si en el equilibrio anterior, la presión parcial del hidrógeno es de una atmósfera, calcule: a) La concentración de hidrógeno. b) La presión total. QUÍMICA. 2000. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier dice que: “Si sobre un sistema en equilibrio se introduce una modificación, el sistema evolucionará en el sentido en que se oponga a tal cambio”. a) Si se adiciona 2UO (s) , el equilibrio no se modifica, ya que es un sólido. b) Si se elimina HF(g) , el equilibrio tiende a aumentar su concentración, desplazándose hacia la izquierda. c) Si se aumenta la capacidad del recipiente, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.

Suponga el siguiente sistema en equilibrio: 2 4 2UO (s) 4HF(g) UF (g) 2H O(g)� � . Explique hacia dónde se desplaza el equilibrio cuando: a) Se adiciona 2UO (s) al sistema. b) Se elimina HF(g) c) Se aumente la capacidad del recipiente de reacción. QUÍMICA. 2000. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a)

b) Es exotérmica ya que: H 134 360 226 kJ' � �

Reactivos

Complejo activado

Productos

Ea

ΔH<0

Dada la reacción: 2 2CO(g) NO (g) CO (g) NO(g)� � a) Dibuje el diagrama de entalpía teniendo en cuenta que las energías de activación para la reacción directa e inversa son 134 kJ/mol y 360 kJ/mol. b) Justifique si la reacción directa es exotérmica o endotérmica. QUÍMICA. 2000. RESERVA 1. EJERCICIO 4. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad de reacción. b) Verdadera. c) Verdadera.

Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La velocidad de una reacción aumenta al disminuir la temperatura a la que se realiza. b) La velocidad de una reacción aumenta al disminuir la energía de activación. c) La velocidad de una reacción disminuye al disminuir las concentraciones de los reactivos. QUÍMICA. 2000. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Como el número de moles de 2CO (g) y de 2H O(g) que se forman son los mismos, se cumple

que: 2 2CO H O

0 '962P P 0'481 at2

, luego:

2 2

2p CO H OK P P 0'481 0'481 0'231 at � �

b) Los moles que desaparecen de 3NaHCO son los mismos que aparecen de 2CO (g) o de 2H O(g) :

3 3n 0 '082 6730 '481 n 0 '017 moles NaHCO 1'428 g de NaHCO

2� �

�

En un recipiente de 2 litros se introduce una cierta cantidad de 3NaHCO , se extrae el aire existente en el mismo, se cierra y se caliente a 400 ºC, produciéndose la reacción de descomposición siguiente: 3 2 3 2 22NaHCO (s) Na CO (s) CO (g) H O(g)� � Una vez alcanzado el equilibrio, la presión dentro del recipiente es de 0’962 atm. Calcula: a) La constante de equilibrio pK de esa reacción. b) La cantidad de 3NaHCO que se ha descompuesto expresada en moles y en gramos. Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23 QUÍMICA. 2000. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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5 3 2SbCl SbCl Cl

inicial n 0 0equilibrio n (1 ) n n

�

�D D D

El número total de moles es: Tn n(1 ) n n n(1 ) �D � D� D �D .

3 2SbCl Cl Tn 0 '292P P P 1 0'226 at

n (1 ) 1'292�D

� � � �D

5SbPCl Tn (1 ) 0 '708P P 1 0'548 atn (1 ) 1'292� �D

� � � �D

3 2

5

SbCl Clp

SbCl

P P 0'226 0'226K 0'093 atP 0'548

� �

n 1 3

c pK K (RT) 0'093 (0'082 455) 2'49 10�' � � � � � b)

2 2T TT T

p T2 2

T

n nP PP 0'6 Pn(1 ) n(1 )

K 0'093 P 0'165 at1 1 0 '6n(1 ) P

n(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D � �� D �D© ¹ © ¹ � �

�D �§ ·�D¨ ¸�D© ¹

En un recipiente se introduce una cierta cantidad de 5SbCl y se calienta a 182 ºC, alcanzando la presión de una atmósfera y estableciéndose el equilibrio: 5 3 2SbCl (g) SbCl (g) Cl (g)� Sabiendo que en las condiciones anteriores el 5SbCl se disocia en un 29’2%. Calcule: a) Las constantes de equilibrio c pK y K b) La presión total necesaria para que, a esa temperatura, el 5SbCl se disocie en un 60% Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2000. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D


3 2PCl ClP P c R T 0'190 0 '082 523 8'15 at � � � �

5PClP c R T 0'809 0 '082 523 34 '69 at � � � �

b)

3 2

5

2PCl Cl

p 2PCl

P P 8'15 8'15 0 '5 2K 1'91 atP 34 '69 1 0 '5

� � �

�

A 523 ºK las concentraciones de 5 3 2PCl ,PCl y Cl en equilibrio para la reacción:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� son 0’809 M, 0’190 M y 0’190 M, respectivamente. Calcule a esa temperatura: a) Las presiones parciales de las tres especies en el equilibrio. b) La constante pK de la reacción. QUÍMICA. 2000. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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2 22HI I H

inicial 0 '6 0 0 '1equilibrio 0 '6 2x x 0'1 x

�

� �

> @

22 2

c 2 2 2

I H x (0'1 x) 0'1x x 1K x 0'037(0 '6 2x) 0'36 4x 2'4x 54'8HI

ª º ª º� � � �¬ ¼ ¬ ¼ � � � �

Luego, las concentraciones en el equilibrio serán:

> @HI 0'526 M

2I 0'037 Mª º ¬ ¼

2H 0'137 Mª º ¬ ¼ b) El grado de disociación del HI, se calcula como el cociente entre el número de moles disociados y el número de moles totales del mismo compuesto: �

2x 0 '074 0 '123 12 '3%0'6 0 '6

D

Para el equilibrio 2 2I (g) H (g) 2HI(g)� , la constante de equilibrio cK es 54’8 a la temperatura de 425º C. Calcule: a) Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio si se calientan, a la citada temperatura, 0’60 moles de HI y 0’10 moles de 2H en un recipiente de un litro de capacidad. b) El porcentaje de disociación del HI. QUÍMICA. 2000. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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b) La reacción directa es exotérmica, ya que desprende 11 kJ. c) Los catalizadores son sustancias que hacen variar la velocidad de una reacción sin que ellos sufran ningún cambio químico permanente. Si aumenta la velocidad de reacción es un catalizador positivo y, si la retarda, es un catalizador negativo. Lo que hacen es modificar la energía de activación. Los catalizadores sólo modifican la velocidad de una reacción que se produzca espontáneamente, nunca pueden provocar una reacción que no se realice por sí sola.

Para una reacción hipotética: A B C� o , en unas condiciones determinadas, la energía de activación de la reacción directa es 31 kJ, mientras que la energía de activación de la reacción inversa es 42 kJ. a) Represente, en un diagrama energético, las energías de activación de la reacción directa e inversa. b) La reacción directa, ¿es exotérmica o endotérmica? Razone la respuesta. c) Indique cómo influirá en la velocidad de reacción la utilización de un catalizador. QUÍMICA. 2001. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier dice que: “Si sobre un sistema en equilibrio se introduce una modificación, el sistema evolucionará en el sentido en que se oponga a tal cambio”.

Como el signo de la entalpía de la reacción es positivo, se deduce que la reacción, de izquierda a derecha, es endotérmica. Por lo que: a) Si se eleva la temperatura, el sistema evolucionará en el sentido en que se absorba calor, es decir, en que sea endotérmica, que es tal y como está escrita, aumentando la concentración de monóxido de carbono, que es lo pretendido. b) Al ir retirando vapor de agua, el equilibrio se desplaza hacia donde se genere más vapor, esto es, hacia la izquierda, disminuyendo la concentración de monóxido de carbono. Luego no es una medida adecuada. c) Si se introduce hidrógeno, el equilibrio tiende a consumirlo, desplazándose hacia la izquierda, por lo que en vez de conseguir más monóxido de carbono, se conseguiría menos.

Dado el equilibrio: 2 2H O(g) C(s) CO(g) H (g) H 0� � ' ! Señale, razonadamente, cuál de las siguientes medidas produce un aumento de la concentración de monóxido de carbono: a) Elevar la temperatura. b) Retirar vapor de agua de la mezcla en el equilibrio. c) Introducir 2H en la mezcla en equilibrio. QUÍMICA. 2001. JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A

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2 2H I 2HI

inicial 0 '5 0 '5 0equilibrio 0 '5 x 0 '5 x 2x

� o

� �

> @2

2 2

c 22 2

2xHI 4x1K 54'3 x 0 '39

0 '5 x 0 '5 x 0 '25 x xH I1 1

§ ·¨ ¸© ¹ �

� � � �ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

> @HI 2 0'39 0'78 �

2 2H I 0'5 0'39 0'11ª º ª º � ¬ ¼ ¬ ¼ b) Como c pn 0 K K 54'3' � .

Se introduce una mezcla de 0’5 moles de 2H y 0’5 moles de 2I en un recipiente de 1 litro y se calienta a la temperatura de 430º C. Calcule: a) Las concentraciones de 2H , 2I y HI en el equilibrio, sabiendo que, a esa temperatura, la constante de equilibrio cK es 54'3 para la reacción: 2 2H (g) I (g) 2HI(g)� b) El valor de la constante pK a la misma temperatura. QUÍMICA. 2001. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier dice que: “Si sobre un sistema en equilibrio se introduce una modificación, el sistema evolucionará en el sentido en que se oponga a tal cambio”. a) Si se retira 2CO , el equilibrio tiende a aumentar su concentración, desplazándose hacia la derecha. b) Si se adiciona 2H O , el equilibrio tiende a consumirla, desplazándose hacia la izquierda. c) Si se retira 3NaHCO , el equilibrio no se ve afectado, ya que es un sólido.

Al calentar bicarbonato de sodio, 3NaHCO , en un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio:

3 2 3 2 22NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g)� � Indique razonadamente, cómo se afectaría la posición del equilibrio si permaneciendo constante la temperatura: a) Se retira 2CO del sistema. b) Se adiciona 2H O al sistema. c) Se retira parte de 3NaHCO del sistema. QUÍMICA. 2001. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2Br 2Br

inicial 1 0equilibrio 1 x 2x�

> @ � �2 2

3c

2

Br 2xK 1'04 10 x 0'016

1 xBr� � �

�ª º¬ ¼

> @Br 2 0'016 0'032 �

b) 0'016D .

En la reacción: 2Br (g) 2 Br(g) la constante de equilibrio cK , a 1200º C, vale 31'04 10 �� a) Si la concentración inicial de bromo molecular es 1 M, calcule la concentración de bromo atómico en el equilibrio. b) ¿Cuál es el grado de disociación del 2Br ? QUÍMICA. 2001. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. Ya que el aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica y vemos que en esta reacción al aumentar la temperatura la constante de equilibrio disminuye. b) Cierta. Ya que si aumenta la presión el volumen debe disminuir, luego se favorece la obtención de amoníaco.

La siguiente tabla presenta la variación de la constante de equilibrio con la temperatura para la síntesis del amoniaco según la reacción:

2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g)�

Temperatura(º C) 25 200 300 400 500

cK 56 10� 0’65 0’011 46'2 10�� 57'4 10�� Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La reacción directa es endotérmica. b) Un aumento de la presión sobre el sistema en equilibrio favorece la obtención de amoniaco. QUÍMICA. 2001. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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A 3 B 2 Cinicial 2 1 0equilibrio 2 x 1 3x 2x

� o

� �

Como, en el equilibrio, el número de moles de B es igual al número de moles de C, tenemos:

11 3x 2x 1 5x x 0 '25

� � �

Por lo tanto, el número de moles de cada componente en el equilibrio será: moles de A = 2 x 2 0'2 1'8� � moles de B = 1 3x 1 0'6 0'4� � moles de C = 2x 0'4 b)

2

c 3

0 '410K 138'88

1'8 0 '410 10

§ ·¨ ¸© ¹

§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

n 2

p cK K (RT) 138'88 (0'082 573) 0'062' � � � �

En un recipiente de 10 litros se introducen 2 moles de compuesto A y 1 mol del compuesto B. Se calienta a 300º C y se establece el siguiente equilibrio: A(g) 3B(g) 2C(g)� Sabiendo que cuando se alcanza el equilibrio el número de moles de B es igual al de C. Calcule: a) Las concentraciones de cada componente en el equilibrio. b) El valor de las constantes de equilibrio cK y pK a esa temperatura. Datos : R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2001. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D


3 2PCl Cl Tn 0 '5P P P 2 0'66 at

n (1 ) 1'5�D

� � � �D

5PCl Tn (1 ) 0 '5P P 2 0'66 atn (1 ) 1'5� �D

� � � �D

b)

2T T 2T

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 0 '5 2K 0'66 at

1 1 0 '5n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D ��D �D �© ¹ © ¹

�D �§ ·�D¨ ¸�D© ¹

n 1c pK K (RT) 0'66 (0'082 473) 0'017� ' � � �

A 200º C y 2 atmósferas el 5PCl se encuentra disociado en un 50%, según el siguiente equilibrio:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� Calcule: a) La presión parcial de cada gas en el equilibrio. b) Las constantes cK y pK a esa temperatura. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2001. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) 40 kJ b) -20 kJ c) Aumenta.

La figura muestra dos caminos posibles para una cierta reacción. Uno de ellos corresponde a la reacción en presencia de un catalizador: Coordenada de reacción a) ¿Cuál es el valor de la energía de activación de la reacción catalizada? b) ¿Cuál es el valor de la entalpía de la reacción? c) ¿Qué efecto producirá un aumento de la temperatura en la velocidad de la reacción? QUÍMICA. 2001. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

0

20

40

60

80

100

120

kJ

Reactivos

Productos

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2 4 2N O 2 NO

inicial n 0equilibrio n (1 ) 2 n� �D � �D

moles totales en el equilibrio: n (1 )� � D

2

2 4

2

2 T 2NO T

p 2N O

T

3

T

2 0 '05 PP 0 '05 (1 ) 4 PK 0'114P 10 '05 (1 ) P

0 '05 (1 )

n (1 ) R T 5'4 10 (1 ) 0 '082 298P 0 '066 (1 )V 2

�

§ ·� �D¨ ¸� � D D© ¹

�D§ ·� �D¨ ¸� � D© ¹

� � D � � � � � D � � � �D

Resolviendo el sistema formado por las dos ecuaciones, nos queda:

2T2

T

4 P 0 '1141 0 '48P 0 '066 (1 )

½D °�D �D ¾

° � �D ¿

TP 0'066 (1 ) 0'098 at � �D

2 4

3 3

N O T3 3

5'4 10 (1 ) 5'4 10 0'52P P 0'098 0'034 at5'4 10 (1 ) 5'4 10 (1 0'48)

� �

� �

� � �D � � �

� � �D � � �

En un recipiente de 2 litros que se encuentra a 25º C, se introducen 0’5 gramos de 2 4N O en estado gaseoso y se produce la reacción: 2 4 2N O (g) 2NO (g) Calcule: a) La presión parcial ejercida por el 2 4N O en el equilibrio. b) El grado de disociación del mismo. Datos: pK 0'114 . Masas atómicas: N = 14; O = 16. QUÍMICA. 2001. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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Como el signo de la entalpía de la reacción es positivo, se deduce que la reacción, de izquierda a derecha, es endotérmica. Por lo que: a) Si se introduce cloro, el equilibrio tiende a consumirlo, desplazándose hacia la izquierda. b) Si se eleva la temperatura, el sistema evolucionará en el sentido en que se absorba calor, es decir, en que sea endotérmica, que es tal y como está escrita, luego se desplaza hacia la derecha. c) Si se aumenta la presión total cloro, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.

Para el siguiente equilibrio: 5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g) H 0� ' ! Indique, razonadamente, el sentido en que se desplaza el equilibrio cuando: a) Se agrega cloro gaseoso a la mezcla en equilibrio. b) Se aumenta la temperatura. c) Se aumenta la presión del sistema. QUÍMICA. 2001. RESERVA 4. EJERCICIO 4. OPCIÓN B

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Como el signo de la entalpía de la reacción es negativo, se deduce que la reacción, de izquierda a derecha, es exotérmica. Por lo que: a) Falsa: la constante de equilibrio permanece constante pese a que se modifiquen concentraciones, puesto que la constante de equilibrio sólo varía con la temperatura. b) Verdadera. Si se disminuye la temperatura, el sistema evolucionará en el sentido en que se desprenda calor, es decir, en que sea exotérmica, que es tal y como está escrita, aumentando la concentración de los dos productos de reacción

Para la reacción: 02 22NO(g) N (g) O (g) H 182kJ� ' �

Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La constante de equilibrio aumenta al adicionar NO. b) Una disminución de temperatura favorece la obtención de 2N y 2O . QUÍMICA. 2001. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 23

3

H (g) CO (g) H O(g) CO(g)

inicial n 6 '1 10 0 0equilibrio n x 6 '1 10 x x x

�

�

� �

�

� � �

3

Tn n 6'1 10 � � �

3T

T

n R T (n 6 '1 10 ) 0 '082 2000P 6 n 0'03V 1

��

b)

23

c 3

xK 4'4 x 5'88 10(0 '3 x) (6 '1 10 x)

��

� � � �

2moles H 0 '024

42molesCO 2'2 10 � �

32moles H O molesCO 5'88 10 � �

En un recipiente de 1L, a 2000º K, se introducen 36'1 10 �� moles de 2CO y una cierta cantidad de 2H , produciéndose la reacción:

2 2 2H (g) CO (g) H O(g) CO(g)� � Si cuando se alcanza el equilibrio, la presión total es de 6 atm, calcule: a) Los moles iniciales de

2H . b) Los moles en el equilibrio de todas las especies químicas presentes. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . cK 4'4 QUÍMICA. 2001. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falso. Habrá doble número de moles de amoníaco de los que han desaparecido de hidrógeno pero no de los que inicialmente había. b) Verdadero. Por cada mol que se consume de nitrógeno, se consumen tres de hidrógeno. Si inicialmente se introduce igual número de moles de ambos, cuando se llegue al equilibrio habrá más moles de nitrógeno que es del que menos se gasta, y, si hay más moles de nitrógeno, su presión parcial será mayor. c) Falso. La presión total será la suma de las presiones parciales de los tres gases en equilibrio: amoníaco, nitrógeno e hidrógeno.

En un matraz vacío se introducen igual número de moles de 2H y 2N que reaccionan según la ecuación: 2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g)� Justifique si, una vez alcanzado el equilibrio, las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) Hay doble número de moles de amoniaco de los que había inicialmente de 2N . b) La presión parcial de nitrógeno será mayor que la presión parcial de hidrógeno. c) La presión total será igual a la presión de amoniaco elevada al cuadrado. QUÍMICA. 2002. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D

El número total de moles es: Tn n(1 ) n n n(1 ) �D � D� D �D . Aplicando la fórmula: P V n R T� � � , tenemos:

P V n R T 1 1 n (1 0 '8) 0 '082 523 n 0'013� � � � � � � � � � b)

2T T 2T

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 0 '8 1K 1'77 at

1 1 0'8n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D �� D � D �© ¹ © ¹

�D �§ ·� D¨ ¸� D© ¹

Al calentar 5PCl (g) a 250° C, en un reactor de 1 litro de capacidad, se descompone según:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� Si una vez alcanzado el equilibrio, el grado de disociación es 0’8 y la presión total es 1 atm, calcule: a) El número de moles de 5PCl iniciales. b) La constante pK a esa temperatura. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2002. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Chatelier dice que si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores externos (temperatura, presión o concentración), el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variación. Atendiendo a él, se pueden razonar las tres cuestiones anteriores: a) Si se añade nitrógeno, para consumir el que se adiciona, el sistema evoluciona desplazando el equilibrio hacia la derecha, hacia la formación de amoníaco. b) Una disminución de la temperatura favorece el sentido exotérmico de la reacción, ya que el sistema tenderá a generar calor para contrarrestar la bajada de temperatura. Se desplaza por tanto hacia la derecha. c) Un aumento de volumen del reactor provoca una disminución de la presión en el interior del mismo y el sistema evoluciona aumentando dicha presión. Para ello se desplazará hacia la izquierda porque por cada 2 moles de gas que desaparecen de los productos, aparecen cuatro de reactivos. Aumenta el número de moles gaseosos y, por lo tanto, aumenta la presión.

El nitrógeno y el hidrógeno reaccionan según la siguiente ecuación química: 2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g) H 0� ' �

Indique, razonadamente, qué ocurrirá cuando una vez alcanzado el equilibrio: a) Se añade 2N b) Se disminuye la temperatura c) Se aumenta el volumen del reactor, manteniendo constante la temperatura. QUÍMICA. 2002. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2H I 2HI


� o

� �

> @2

2 2

c 22 2

2xHI 4x10K 50 x 0'585

0 '75 x 0 '75 x 0 '5625 x 1'5xH I10 10

§ ·¨ ¸© ¹ �

� � � �ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

moles de 2H = moles de 2I 0 '75 0 '585 0'165 � moles de HI 2 0 '585 1'17 � b) Como c pn 0 K K 50' � , y el valor de la presión se puede calcular con el número total de moles (que será el mismo que inicialmente por ser n 0' ), con la ecuación de los gases ideales:

T TP 10 1'5 0'082 723 P 8'89 atm� � � �

En un recipiente de 10 L se hacen reaccionar, a 450º C, 0’75 moles de 2H y 0’75 moles de 2I , según la ecuación: 2 2H (g) I (g) 2HI(g)� Sabiendo que a esa temperatura cK 50 , calcule en el equilibrio: a) El número de moles de 2H , 2I y de HI. b) La presión total en el recipiente y el valor de pK . Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2002. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Verdadero porque el único gas existente en el reactor es el dióxido de carbono. b) Verdadero por la misma razón. c) Falso. Para que así fuese, la variación del número de moles de sustancias gaseosas tendría que ser cero, pero en este caso vale 1, por lo que � � n

p c cK K RT K RT' � �

Sea el sistema en equilibrio: 3 2CaCO (s) CaO(s) CO (g)� Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La presión total del reactor será igual a la presión parcial del 2CO . b) pK es igual a la presión parcial del 2CO . c) pK y cK son iguales. QUÍMICA. 2002. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Dado que de agua se consume lo mismo que de metano, la variación de moles de metano será la misma que la de agua (−0,40) y también será esta la cantidad de moles que aparecen de monóxido y de hidrógeno, aunque de hidrógeno habrá más que de monóxido en el equilibrio, ya que había una cantidad inicial que habrá que sumársela a la que aparece. Así, la tabla quedará:

[CH4] [H2O] [CO] [H2] Moles iniciales 2’00 0’50 0’73 Variación en el nº de moles al alcanzar el equilibrio −0’40 −0’40 Nº de moles en el equilibrio 1’60 0’1 0’40 1’93

b)

3n 2 5 2

p c0 '40 1'93K K (RT) (0 '082 1073) 1'39 10 at1'60 0 '10

' � � � � �

�

En un recipiente de 1 L y a una temperatura de 800° C, se alcanza el siguiente equilibrio: 4 2 2CH (g) H O(g) CO(g) 3H (g)� �

Calcule: a) Los datos que faltan en la tabla:

[CH4] [H2O] [CO] [H2] Moles iniciales 2’00 0’50 0’73 Variación en el nº de moles al alcanzar el equilibrio −0’40 Nº de moles en el equilibrio 0’40

b) La constante de equilibrio pK . Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2002. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Verdadero: la entalpía de los productos es inferior a la de los reactivos y se desprenderá energía en la reacción. b) Falso. En la figura se puede apreciar que a1E (energía de activación de la reacción directa) es menor que a 2E (energía de activación de la reacción inversa). c) Falso. La energía de la reacción química es igual a la diferencia entre las energías de activación de la reacción directa e inversa, a1 a 2H E E' �

En la figura se muestra el diagrama de energía para una hipotética reacción química. Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) La reacción directa es exotérmica. b) La energía de activación de la reacción directa es mayor que la energía de activación de la reacción inversa. c) La energía de la reacción química es igual a la diferencia entre las energías de activación de la reacción inversa y directa.

ENERGÍA REACTIVOS

PRODUCTOS

COORDENADA DE REACCIÓN

QUÍMICA. 2002. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únicos gases son los que aparecen en los productos y como aparece la misma cantidad de cada uno, la presión parcial de cada uno de ellos será la mitad de la total.

3 2NH H S0 '75P P 0 '375

2

3 2

2P NH H SK P P 0'375 0'375 0'14 at � �

n 4 2

c P 2

0 '14K K (RT) 2 '31 10 (mol / L)(0 '082 300)

�' � ��

b) Los moles que desaparecen de 4NH HS son los mismos que aparecen de amoníaco o de sulfuro de hidrógeno:

4 4n 0 '082 3000 '375 n 0 '061 moles NH HS 3'11 g de NH HS

4� �

�

3'11 g 100 47 '6%

6 '53 g muestra�

Una muestra de 6’53 g de 4NH HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, y se descompone a 27º C según la ecuación:

4 3 2NH HS(s) NH (g) H S(g)� Una vez establecido el equilibrio la presión total en el interior del recipiente es 0’75 atm. Calcule: a) Las constantes de equilibrio cK y pK . b) El porcentaje de hidrógenosulfuro de amonio que se ha descompuesto. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: H = 1, N = 14; S = 32. QUÍMICA. 2002. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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2 4 2N O 2 NO

inicial 0 '05 0equilibrio 0 '05 (1 ) 2 0 '05� � D � �D

moles totales en el equilibrio: 0 '05 (1 )� � D

2

2 4

2

2 T 2NO T

p 2N O

T

T

2 0 '05 PP 0 '05 (1 ) 4 PK 0'114

P 10 '05 (1 ) P0 '05 (1 )

n (1 ) R T 0'05 (1 ) 0 '082 298P 1'222 (1 )V 1

§ ·� � D¨ ¸� � D D© ¹

� D§ ·� � D¨ ¸� � D© ¹

� � D � � � � D � � � � D

Resolviendo el sistema formado por las dos ecuaciones, nos queda:

2T2

T

4 P0 '114

1 0 '142P 1'222 (1 )

½D °� D � D ¾

° � � D ¿

b) TP 1'222 (1 ) 1'4 at � �D

2NO T2 0 '05 2 0'05 0 '142P P 1'4 0 '348 at

0 '05 (1 ) 0 '05 (1 0 '142)� � D � �

� � � D � �

2 4N O T0 '05 (1 ) 0 '05 0 '858P P 1'4 1'052 at0 '05 (1 ) 0 '05 (1 0 '142)

� � D � �

� � D � �

A 25º C el valor de la constante pK es 0’114 para la reacción en equilibrio:

2 4 2N O (g) 2NO (g) En un recipiente de un litro de capacidad se introducen 0’05 moles de 2 4N O a 25º C. Calcule, una vez alcanzado el equilibrio: a) El grado de disociación del 2 4N O . b) Las presiones parciales de 2 4N O y de 2NO . Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2002. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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2CO (g) C(s) 2CO(g)

inicial n 0equilibrio n (1 ) 2 n

�

� � D � �D


2

2

2 T 2 2CO T

p 2 2CO

T

2 n PP n (1 ) 4 P 4 2K 10 0'75P 1 1n (1 ) P

n (1 )

§ ·� �D¨ ¸� � D D D �© ¹ � � D

�D �D§ ·� � D¨ ¸� � D© ¹

CO T T2 n 2 2 0'75 2P P P 1'71 at

n (1 ) (1 ) 1'75� � D �D � �

� � D � D

2CO T Tn (1 ) (1 ) 0 '25 2P P P 0'29 atn (1 ) (1 ) 1'75� � D � D �

� � D � D

b) Aplicamos la fórmula: P V n R T� � �

moles de 32

P V 0'29 3CO n 9'75 10R T 0'082 1088

��

� �

moles de P V 1'71 3CO n 0'058R T 0'082 1088� �

� � �

Para la reacción: 2CO (g) C(s) 2CO(g)�

pK 10 , a la temperatura de 815º C. Calcule, en el equilibrio: a) Las presiones parciales de 2CO y CO a esa temperatura, cuando la presión total en el reactor es de 2 atm. b) El número de moles de 2CO y de CO, si el volumen del reactor es de 3 litros. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2002. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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2 2 2 2SO Cl SO Cl

inicial n 0 0equilibrio n(1 ) n n

�

�D D D

El nº total de moles será: Tn n(1 ) n n n(1 ) �D � D� D �D

n 1c pK K (RT) 2'4 (0'082 375) 0'078�' � � � �

22 2

2 2

n nSO Cl 0 '051 10 '078 0 '693

n(1 ) 1SO Cl1

D D§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸ª º ª º� �D¬ ¼ ¬ ¼ © ¹ © ¹ � D �D �Dª º § ·¬ ¼ ¨ ¸

© ¹

T T T T TP V n R T P 1 0'05(1 ) 0'082 375 P 1'5375 (1 0'693) 2'60� � � � � �D � � � � �

2 2SO Cl Tn 0 '693 2 '60P P P 1'06

n(1 ) 1'693D �

� �D

2 2SO Cl Tn(1 ) 0 '307 2 '60P P 0'47n(1 ) 1'693

�D � �

�D

Para la reacción en equilibrio: 2 2 2 2SO Cl (g) SO (g) Cl (g)� la constante pK 2'4 , a 375º K. A esta temperatura, se introducen 0’050 moles de 2 2SO Cl en un recipiente cerrado de 1 litro de capacidad. En el equilibrio, calcule: a) Las presiones parciales de cada uno de los gases presentes. b) El grado de disociación del 2 2SO Cl a esa temperatura. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2003. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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a) La presencia de un catalizador en un equilibrio no modifica el estado del mismo ni el valor de la constante de equilibrio por lo que equilibrio no se desplazará en ningún sentido. Sólo aumenta la velocidad de reacción, haciendo que la misma alcance antes el equilibrio. b) El cociente de reacción responde a la misma expresión de la constante de equilibrio pero en él, las concentraciones no corresponden a las de equilibrio, sino a las de un instante cualquiera en el transcurso de la reacción. c) Un equilibrio es homogéneo cuando todas las sustancias que intervienen en la reacción (reactivos y productos) se encuentran en la misma fase y heterogéneo cuando hay distintas fases entre ellas.

a) Describa el efecto de un catalizador sobre el equilibrio químico. b) Defina cociente de reacción cQ . c) Diferencie entre equilibrio homogéneo y heterogéneo. QUÍMICA. 2003. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Como los dos únicos gases que existen en el equilibrio son el hidrógeno y agua, si la presión parcial del agua es 27’3 mm Hg, la del hidrógeno será la total menos la del agua:

32 mm Hg – 23’7 mm Hg = 8’3 mm Hg. Conocidas las presiones, se sustituye en la expresión de pK :

2

2

2

2H O

p 22H

23'7P 760K 8'15P 8'3

760

§ ·¨ ¸© ¹ § ·¨ ¸© ¹

b) Aplicando la ecuación de los gases ideales para cada uno de los dos:

2

2

H O 4H O

23'7 2P V 760n 7 '43 10 molesR T 0'082 1023

��

��

2

2

H 4H

8'3 2P V 760n 2'6 10 molesR T 0'082 1023

��

��

Para la reacción en equilibrio: 2 2 2SnO (s) 2 H (g) Sn(s) 2 H O(g)� � a 750º C, la presión total del sistema es 32’0 mm de Hg y la presión parcial del agua 23’7 mm de Hg. Calcule: a) El valor de la constante pK para dicha reacción, a 750º C. b) El número de moles de vapor de agua y de hidrógeno presentes en el equilibrio, sabiendo que el volumen del reactor es de dos litros. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2003. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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2 2N O 2 NO

inicial 1'84 1'02 0equilibrio 1'84 0 '0552 1'02 0 '0552 2 0'0552

�

� � �

> @2

23

c2 2

0 '1104NO 5K 7 '15 10

1'7848 0 '9648N O5 5

�

§ ·¨ ¸© ¹ �

ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

b)

T2 '86 0 '082 2273P 106 '61 at

5� �

En un recipiente de 5 litros se introducen 1’84 moles de nitrógeno y 1’02 moles de oxígeno. Se calienta el recipiente hasta 2000º C estableciéndose el equilibrio:

2 2N (g) O (g) 2 NO(g)� En estas condiciones reacciona el 3% del nitrógeno existente. Calcule: a) El valor de cK a dicha temperatura. b) La presión total en el recipiente, una vez alcanzado el equilibrio. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2003. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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b) Un catalizador positivo aumenta la velocidad de reacción al rebajar la energía de activación. c) Forzosamente ha de ser exotérmica, puesto que la energía de activación de la reacción inversa es mayor que la de la reacción directa.

Reactivos

Productos

Complejo activado

Ea1

Ea2

H

Coordenadas de la reacción

a) Dibuje el diagrama entálpico de la reacción: 2 2 2 3 3CH CH H CH CH � o sabiendo que la reacción directa es exotérmica y muy lenta, a presión atmosférica y temperatura ambiente. b) ¿Cómo se modifica el diagrama entálpico de la reacción anterior por efecto de un catalizador positivo? c) Justifique si la reacción inversa sería endotérmica o exotérmica. QUÍMICA. 2003. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 4 2N O 2 NO

inicial 0 '28 0equilibrio 0 '28 (1 ) 2 0 '28� �D � �D

moles totales en el equilibrio: 0 '28 (1 )� � D

n (1 ) R T 0'28 (1 ) 0 '082 3232 0 '348V 5

� � D � � � � D � � � D

b)

2

2 4

2 2NO

p 2N O

P 4 (0 '348) 2K 1'10 atP 1 (0 '348)

� �

�

En un recipiente de 5 litros se introducen 0’28 moles de 2 4N O a 50ºC. A esa temperatura el

2 4N O se disocia según: 2 4 2N O (g) 2NO (g) Al llegar al equilibrio, la presión total es de 2 atm. Calcule: a) El grado de disociación del 2 4N O a esa temperatura. b) El valor de pK a 50ºC. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2003. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Disminuyendo la temperatura (el equilibrio aumenta la temperatura generando calor, o sea, desplazándose hacia la derecha, hacia la formación de 3SO ) o aumentando la presión (de esta forma el equilibrio se desplazará para tratar de disminuir la presión, o sea, hacia el lado donde menos número de moles gaseosos haya, esto es, a la derecha, formando más cantidad de 3SO ) y también retirando el 3SO formado (el equilibrio lo repondrá formando más cantidad). b)

3

2 2

2SO

p 2SO O

(P )K

(P ) P

�

c) De ninguna forma. El catalizador sólo influye en la velocidad de reacción pero desplaza el equilibrio en ningún sentido.

Dado el equilibrio: 2 2 32SO (g) O (g) 2SO (g) H 0� ' � a) Explique cómo aumentaría el número de moles de 3SO , sin adicionar ni eliminar ninguna de las sustancias presentes en el equilibrio. b) Escriba la expresión de pK . c) Razone cómo afectaría al equilibrio la presencia de un catalizador. QUÍMICA. 2003. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2Br 2Br

inicial c 0equilibrio c (1 ) 2 c� �D � �D

> @ � �2 2 2 2

3c

2

Br 2c 4c 4 1K 1'04 10 0'016c(1 ) 1 1Br

�D D � �D � � �D

�D �D �Dª º¬ ¼

b)

> @Br 2c 2 1 0'016 0'032 M D � �

A 1200º C el valor de la constante cK es 31'04 10 �� para el equilibrio: 2Br (g) 2Br(g) Si la concentración inicial de bromo molecular es 1 M, calcule: a) El tanto por ciento de 2Br que se encuentra disociado. b) La concentración de bromo atómico en el equilibrio. QUÍMICA. 2003. RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Un cambio de volumen (o de presión) sólo afectará a aquellos equilibrios en los que el número de moles de sustancias gaseosas es diferente en reactivos y productos para poder contrarrestar con su desplazamiento (aumentando o disminuyendo dicho número de moles de sustancias gaseosas) la perturbación exterior que se le produzca. No afectará al segundo equilibrio ya que no hay variación en el número de moles. b) Desplazándose el mismo en el sentido en el cual se consuman parte de los moles añadidos según el Principio de Le Chatelier, o sea, hacia la derecha en los dos primeros y hacia la izquierda en el tercero. c) Como ya se ha dicho en el apartado a, en el segundo equilibrio no afectará un cambio de presión. En la primera reacción se desplazará a la derecha disminuyendo el número de moles de gas y, por tanto, la presión en el reactor y al contrario en el tercero.

Dados los equilibrios: 2 2 33 F (g) Cl (g) 2 ClF (g)�

2 2H (g) Cl (g) 2 HCl(g)�

22 NOCl(g) 2 NO(g) Cl (g)� a) Indique cuál de ellos no se afectará por un cambio de volumen, a temperatura constante. b) ¿Cómo afectará a cada equilibrio un incremento en el número de moles de cloro? c) ¿Cómo influirá en los equilibrios un aumento de presión en los mismos? Justifique las respuestas. QUÍMICA. 2003. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) La presión total de la mezcla será la suma de las presiones parciales de los dos únicos gases que existen en el equilibrio: amoníaco y cloruro de hidrógeno que serán iguales pues de ambos se produce la misma cantidad. Sustituyendo en la expresión de PK :

3

2T 3

P NH HCl T

PK P P 1'2 10 P 0'069 at

2�§ ·

� � � ¨ ¸© ¹

b) De cada uno de los productos se puede calcular los moles que se han formado aplicando la ecuación de los gases ideales, ya que se conoce su presión, temperatura y volumen:

moles de 3NH = moles de HCl : 3P V 0'0345 5n 3'67 10R T 0'082 573

��

� �

Los moles que quedan de 4NH Cl sin reaccionar son:

32 '5 3'67 10 0 '043 moles 0 '043 53'5 2 '3 gramos53'5

��

El cloruro de amonio se descompone según la reacción: 4 3NH Cl(s) NH (g) HCl(g)�

En un recipiente de 5 litros, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 2’5 g de cloruro de amonio y se calientan a 300º C hasta que se alcanza el equilibrio. El valor de pK a dicha temperatura es 31'2 10 �� . Calcule: a) La presión total de la mezcla en equilibrio. b) La masa de cloruro de amonio sólido que queda en el recipiente. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: H = 1; N = 14; Cl = 35’5. QUÍMICA. 2003. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) > @ > @v k A B � � . b) 1 + 1 = 2. c) Pueden influir varios factores:

- La temperatura. - La concentración de los reactivos. - la naturaleza y el estado físico de los reactivos. - La presión. - La presencia de un catalizador.

Se ha comprobado experimentalmente que la reacción 2 A B C� o es de primer orden respecto al reactivo A y de primer orden respecto al reactivo B. a) Escriba la ecuación de velocidad. b) ¿Cuál es el orden total de la reacción? c) ¿Qué factores pueden modificar la velocidad de la reacción? QUÍMICA. 2004. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 2 2CO(g) H O(g) CO (g) H (g)

inicial 1 1 0 0equilibrio 1 x 1 x x x

� �

� �

2 2x 0 '655CO H 0'0655 M

10 10ª º ª º ¬ ¼ ¬ ¼

> @ 21 x 0 '345CO H O 0'0345 M10 10�ª º ¬ ¼

b) Como c pn 0 K K' � , luego:

c p

0 '0655 0 '065510 10K K 3'60 '0345 0 '034510 10

�

�

En un recipiente de 10 litros a 800º K, se introducen 1 mol de CO(g) y 1 mol de 2H O(g) . Cuando se alcanza el equilibrio representado por la ecuación:

2 2 2CO(g) H O(g) CO (g) H (g)� � el recipiente contiene 0’655 moles de 2CO y 0’655 moles de 2H . Calcule: a) Las concentraciones de los cuatro gases en el equilibrio. b) El valor de las constantes Kc y Kp para dicha reacción a 800º K. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2004. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falso. La constante no varía porque se aumente la concentración de oxígeno, pero precisamente porque no puede variar es por lo que el equilibrio debe desplazarse hacia el sentido en se consuma parte del oxígeno añadido y eso se consigue desplazando el equilibrio hacia la izquierda, hacia la formación de 3SO . b) Verdadero. Cuando se aumenta la presión en el equilibrio, éste se desplaza hacia el lado en que se consiga disminuirla, o sea, hacia el lado donde menos moles de sustancias gaseosas existan, esto es, hacia la izquierda, hacia la formación de 3SO . c) Falso. Al aumentar la temperatura, aumenta también el valor de la constante de equilibrio porque la reacción es endotérmica, y se desplazará en el sentido en que se consuma parte de la energía calorífica comunicada, o sea, hacia la derecha, hacia la aparición de 2SO y 2O .

Considérese el siguiente sistema en equilibrio:

3 2 21SO (g) SO (g) O (g) H 02

� ' !

Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Al aumentar la concentración de oxígeno, el equilibrio no se desplaza porque no puede variar la constante de equilibrio. b) Al aumentar la presión total el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. c) Al aumentar la temperatura el equilibrio no se modifica. QUÍMICA. 2004. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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� o

� �


11 3x 2x 1 5x x 0 '25

� � �


2

c 3

0 '410K 138'88

1'8 0 '410 10

§ ·¨ ¸© ¹

§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

n 2

p cK K (RT) 138'88 (0'082 573) 0'062' � � � �

En un recipiente de 10 litros de capacidad se introducen 2 moles del compuesto A y 1 mol del compuesto B. Se calienta a 300ºC y se establece el siguiente equilibrio:

A(g) 3B(g) 2C(g)� Cuando se alcanza el equilibrio, el número de moles de B es igual al de C. Calcule: a) El número de moles de cada componente en el equilibrio. b) El valor de las constantes cK y pK a esa temperatura. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2004. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Cuando se llegue al equilibrio se habrá producido la misma cantidad de amoníaco que de ioduro de hidrógeno, de forma que sus presiones parciales serán las mismas.

3 3 3

2p NH HI NH NHK P P (P ) 0'215 P 0'215 0'464 � �

3T NH HIP P P 0 '464 0 '464 0 '928 at � �

b) Conociendo la presión de cualquiera de los dos gases, podemos calcular el número de moles que hay del mismo en el equilibrio, que será también el número de moles que se han disociado de yoduro amónico. Si se le restan a los que inicialmente había, podremos saber los que quedan sin descomponer.

0 '464 50 '464 5 n 0 '082 673 n 0 '042 moles0 '082 673

��

�

Moles iniciales de 4NH I 15n 0 '103 moles145

�

Moles que quedan sin descomponer de 4NH I 0 '103 0 '042 0 '061 moles 0 '061 145 8'85 g� � �

El yoduro de amonio sólido se descompone en amoniaco y yoduro de hidrógeno, gases, según la ecuación:

4 3NH I(s) NH (g) HI(g)� A 673º K la constante de equilibrio pK es 0’215. En un matraz de 5 litros se introducen 15 g de 4NH I sólido y se calienta a esa temperatura hasta que se alcanza el equilibrio. Calcule: a) La presión total dentro del matraz, en el equilibrio. b) La masa de 4NH I que queda sin descomponer una vez alcanzado el equilibrio. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: H = 1; N = 14; I = 127. QUÍMICA. 2004. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Al aumentar la temperatura, se suministra energía al equilibrio y éste se desplazará en el sentido en que se consuma calor, o sea, hacia la descomposición del HI. (Izquierda). b) n

p cK K (RT) ' � .

Como en este equilibrio no varía el número de moles, n 0' , entonces: p cK K . c)

cc

1 1K (inversa) 62 '5K (directa) 0 '016

Para el siguiente sistema en equilibrio: 2 2H (g) I (g) 2HI(g) H 0� ' � a) Indique razonadamente cómo afectará al equilibrio un aumento de la temperatura. b) Establezca la relación existente entre cK y pK para este equilibrio. c) Si para la reacción directa el valor de cK es 0’016 a 800º K, ¿cuál será el valor de cK para la reacción inversa, a la misma temperatura? QUÍMICA. 2004. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 24 HCl O 2 H O 2 Cl

inicial 0 '16 0 '08 0 0 '02equilibrio 0 '16 4x 0'08 x 2x 0'02 2x

� �

� � �

Como en el equilibrio tenemos 0’06 moles de HCl, se cumple que:

0'06 0'16 4x x 0'025 � � Por lo tanto, los datos que faltan en la tabla serán: Moles 2O 0 '055 Moles 2H O 0 '05 Moles 2Cl 0 '07 b)

2 2

c 4

0 '05 0 '074 4K 68'74

0 '06 0 '0554 4

§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹ § · § ·�¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

En un recipiente de 4 litros, a una cierta temperatura, se introducen las cantidades de HCl, 2Oy 2Cl indicadas en la tabla, estableciéndose el siguiente equilibrio:

2 2 24HCl(g) O (g) 2H O(g) 2Cl (g)� �

HCl 2O 2H O 2Cl Moles iniciales 0’16 0’08 0 0’02

Moles en equilibrio 0’06

Calcule: a) Los datos necesarios para completar la tabla. b) El valor de ck a esa temperatura. QUÍMICA. 2004. RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Al aumentar la temperatura, ha aumentado también el valor de la constante de equilibrio, lo que indica que el proceso es endotérmico. Si una vez alcanzado el equilibrio calentamos, éste se desplazará en el sentido en que se consuma la energía aportada, o sea, en el sentido endotérmico, hacia la derecha. b) Dado que el número de moles de sustancias gaseosas es el mismo ( n 0' ), una variación de la presión no influirá en el equilibrio. c) El catalizador hace que se consiga antes el equilibrio porque aumenta la velocidad de reacción, pero no provoca un desplazamiento del equilibrio en sentido alguno.

Para el siguiente sistema en equilibrio: 2 2 2SnO (s) 2H (g) 2H O(g) Sn(s)� � el valor de la constante pK a 900º K es 1’5 y a 1100º K es 10. Razone si para conseguir una mayor producción de estaño deberá: a) Aumentar la temperatura. b) Aumentar la presión. c) Adicionar un catalizador. QUÍMICA. 2004. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. La constante k depende de la temperatura. b) Falsa. Es de segundo orden con respecto de A y de primer orden con respecto de B.

La ecuación de velocidad: > @ > @2v k A B � � , corresponde a la reacción química: A B C� o . a) Indique si la constante k es independiente de la temperatura. b) Razone si la reacción es de primer orden con respecto de A y de primer orden con respecto de B, pero de segundo orden para el conjunto de la reacción. QUÍMICA. 2005. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Como n 0' , se cumple que p cK K , luego:

p c0 '4 0 '6K K 30 '1 0 '8

�

�

b)

2 2 3NO (g) SO (g) NO(g) SO (g)

inicial 0 '1 0 '8 0 '1 a 0 '6equilibrio 0 '1 x 0 '8 x 0 '1 a x 0 '6 x

� �

��

0'1 x 0'3 x 0'2� �

c(0 '2 a) 0 '4K 3 a 2 '05 moles de NO

0'3 1� �

� �

El 2NO y el 2SO reaccionan según la ecuación:

2 2 3NO (g) SO (g) NO(g) SO (g)� � Una vez alcanzado el equilibrio, la composición de la mezcla contenida en un recipiente de 1 litro de capacidad es: 0’6 moles de 3SO , 0’4 moles de NO, 0’1 moles de 2NO y 0’8 moles de

2SO . Calcule: a) El valor de pK , en esas condiciones de equilibrio. b) La cantidad de moles de NO que habría que añadir al recipiente, en las mismas condiciones, para que la cantidad de 2NO fuera de 0’3 moles. QUÍMICA. 2005. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. La reacción es exotérmica, ya que al aumentar la temperatura disminuye cK . b) Cierta. Al aumentar la presión el volumen tiende a disminuir y se favorece la obtención de amoniaco.

En la siguiente tabla se presentan los valores de la constante de equilibrio y la temperatura, para la síntesis del amoniaco: 2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g)�

Temperatura ºC 25 200 300 400 500 cK 56'0 10� 0'65 21'1 10 �� 46'2 10 �� 57'4 10 ��

Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La reacción directa es endotérmica. b) Un aumento de la presión favorece la obtención de amoniaco. QUIMICA. 2005. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D


Tn (1 ) R T 0'01 (1 ) 0 '082 523P 0 '429 (1 )

V 1� � D � � � � D � �

� � D

2T T 2 2T

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 0 '429(1 ) 0 '429K 1'79 0 '833

1 1 1n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D ��D �D D � �D D© ¹ © ¹ �D

�D �D �D§ ·�D¨ ¸�D© ¹

b)

33 2

n 0 '01 0 '833PCl Cl 8'33 10V 1

�D �ª º ª º �¬ ¼ ¬ ¼

3

5n(1 ) 0 '01 0 '167PCl 1'67 10

V 1��D �ª º �¬ ¼

Cuando se calienta el pentacloruro de fósforo se disocia según: 5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)�

A 250ºC, la constante pK es igual a 1’79. Un recipiente de 1’00 3dm , que contiene inicialmente 0’01 mol de 5PCl se calienta hasta 250ºC. Una vez alcanzado el equilibrio, calcule: a) El grado de disociación del 5PCl en las condiciones señaladas. b) Las concentraciones de todas las especies químicas presentes en el equilibrio. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUIMICA. 2005. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. La constante de equilibrio no depende de las concentraciones. b) Falsa. Ya que al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y disminuye

cK . c) Cierta. Al disminuir la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la derecha ya que se favorece la reacción exotérmica.

Considérese el siguiente sistema en equilibrio: 0

2 22NO(g) N (g) O (g) H 182 kJ� ' � Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) La constante de equilibrio,

cK , aumenta al añadir NO. b) cK aumenta con la temperatura. c) Una disminución de temperatura favorece la formación de 2N (g) y 2O (g) . QUIMICA. 2005. RESERVA 2 EJERCICIO 3 OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únicos gases son los que aparecen en los productos y como aparece la misma cantidad de cada uno, sus presiones parciales son iguales.

3 2 3 3

2P NH H S NH NH pK P P (P ) P K 0'108 0'328 at � �

3 2T NH H SP P P 0 '328 0 '328 0 '656 at � �

b) Los moles que desaparecen de 4NH HS son los mismos que aparecen de amoníaco o de sulfuro de hidrógeno:

4 4n 0 '082 2980 '328 n 1'34 moles NH HS 68'34 g de NH HS

100� �

�

Luego, quedan sin reaccionar: 102 68'34 33'66 gramos�

A 298º K se establece el equilibrio siguiente: 4 3 2NH HS(s) NH (g) H S(g)� Sabiendo que la capacidad del recipiente es 100 litros y que a esa temperatura pK 0'108 , calcule: a) La presión total ejercida por la mezcla gaseosa, una vez alcanzado el equilibrio. b) La cantidad de sólido que quedará sin reaccionar si la cantidad inicial de hidrogenosulfuro de amonio es 102 g. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: H = 1; S = 32; N = 14. QUIMICA. 2005. RESERVA 2 EJERCICIO 5 OPCIÓN B

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2 6 2 4 2C H C H H


�

�D D D


2T T 2T2

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 1K 5'1 10 0 '22

1 1n(1 ) Pn(1 )

�

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D ��D �D D �© ¹ © ¹ � �D

�D �D§ ·�D¨ ¸�D© ¹

b)

2H Tn 0 '22P P 1 0'18 at

n(1 ) 1'22D

� �D

El etano, en presencia de un catalizador, se transforma en eteno e hidrógeno, estableciéndose el siguiente equilibrio:

2 6 2 4 2C H (g) C H (g) H (g)� A 900º K, la constante de equilibrio pK es 25'1 10 �� . A la presión total de 1 atm, calcule: a) El grado de disociación del etano. b) La presión parcial del hidrógeno. QUIMICA. 2005. RESERVA 4 EJERCICIO 6 OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Como la reacción es exotérmica, una disminución de la temperatura favorece que el equilibrio se desplace hacia la derecha y, por lo tanto, aumenta la formación de 3SO . Aumentando la presión, de esta forma el equilibrio se desplazará para tratar de disminuir la presión, o sea, hacia el lado donde menos número de moles gaseosos haya, esto es, a la derecha, formando más cantidad de 3SO . Retirando el 3SO formado, el equilibrio lo repondrá formando más cantidad.

b) Como 1n2

' � , aplicando la fórmula, tenemos: 1

n 2c p pK K (RT) K (RT)�'

Dado el siguiente sistema en equilibrio: 2 2 31SO (g) O (g) SO (g) H 197'6Kj2

� ' �

a) Explique tres formas de favorecer la formación de 3SO (g) . b) Deduzca la relación entre las constantes c pK y K , para esta reacción. QUÍMICA. 2005. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2I (g) 2 I(g)

inicial c 0equilibrio c (1 ) 2 c� �D � �D

> @ � �2 2 2 2

5c

2

I 2c 4c 4 0'02 0'0214K 3'74 10c(1 ) 1 1 0'0214I

�D D � � �

�D �D �ª º¬ ¼

b)

� � 2 2 4 25

c

2c 4c 4 5 10K 3'74 10 0 '127c(1 ) 1 1

�� D D � � �D

� � D �D �D �D

A 1000º K se establece el siguiente equilibrio: 2I (g) 2I(g) Sabiendo que cuando la concentración inicial de 2I es 0’02 M, su grado de disociación es 2’14 % , calcule: a) El valor de cK a esa temperatura. b) El grado de disociación del 2I , cuando su concentración inicial es 45 10 �� M. QUÍMICA. 2005. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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> @2

2

c2 2

0 '024HI 1K 640 '003 0 '003I H

1 1

§ ·¨ ¸© ¹

ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ �

Como c pn 0 K K 64' �

b)

T TP 1 0'03 0'082 670 P 1'65 atm� � � �

2 2H I0 '003P P 1'65 0 '165 atm0'03

�

HI0 '024P 1'65 1'32 atm0 '03

�

A 670º K, un recipiente de un litro contiene una mezcla gaseosa en equilibrio de 0’003 moles de hidrógeno, 0’003 moles de yodo y 0’024 moles de yoduro de hidrógeno, según:

2 2H (g) I (g) 2HI(g)� En estas condiciones, calcule: a) El valor de c pK y K . b) La presión total en el recipiente y las presiones parciales de los gases de la mezcla. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2006. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Falso. La constante no varía porque se aumente la concentración de oxígeno, pero precisamente porque no puede variar es por lo que el equilibrio debe desplazarse hacia el sentido en se consuma parte del oxígeno añadido y eso se consigue desplazando el equilibrio hacia la izquierda, hacia la formación de 3SO . b) Verdadero. Cuando se aumenta la presión en el equilibrio, éste se desplaza hacia el lado en que se consiga disminuirla, o sea, hacia el lado donde menos moles de sustancias gaseosas existan, esto es, hacia la izquierda, hacia la formación de 3SO . c) Falso. Al aumentar la temperatura, aumenta también el valor de la constante de equilibrio porque la reacción es endotérmica, y se desplazará en el sentido en que se consuma parte de la energía calorífica comunicada, o sea, hacia la derecha, hacia la aparición de 2SO y 2O .

Considere el siguiente sistema en equilibrio: 3 2 21SO (g) SO (g) O (g) H 02

� ' !

Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Al aumentar la concentración de oxígeno el equilibrio no se desplaza, porque no puede variar la constante de equilibrio. b) Un aumento de la presión total provoca el desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda. c) Al aumentar la temperatura el equilibrio no se modifica. QUÍMICA. 2006. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 4c 2 2

2

5 '382N O 92K 79'09

1'251NO46

ª º¬ ¼ ª º § ·¬ ¼ ¨ ¸

© ¹

n 1

p cK K (RT) 79'09 (0'082 308) 3'13' � � � b) moles totales en el equilibrio: 0'0271 0'0585 0'0856�

T0 '0856 0 '082 308P 2'16 at

1� �

2NO0 '0271P 2 '16 0 '683 at0 '0856

�

2 4N O0 '0585P 2 '16 1'476 at0 '0856

�

Un recipiente de un litro de capacidad, a 35 ºC, contiene una mezcla gaseosa en equilibrio de 1’251 g de 2NO y 5’382 g de 2 4N O , según: 2 2 42 NO N O Calcule: a) Los valores de las constantes cK y pK a esa temperatura. b) Las presiones parciales de cada gas y la presión total en el equilibrio. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: N = 14; O = 16. QUÍMICA. 2006. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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3 2c

5

MX X 0'40 0'20K 2 0'0220'04MX

ª º ª º� �¬ ¼ ¬ ¼ z �ª º¬ ¼

No está en equilibrio.

El sistema se desplazara hacia la izquierda para que aumente la concentración de 5MX y

disminuya la de 3MX y 2X . b) Si aumenta la presión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.

Considérese el siguiente sistema en equilibrio: 5 3 2MX (g) MX (g) X (g)� A 200 ºC la constante de equilibrio cK vale 0’022. En un momento dado las concentraciones de

las sustancias presentes son: 5MX 0'04 Mª º ¬ ¼ , 3MX 0'40 Mª º ¬ ¼ y 2X 0'20 Mª º ¬ ¼ . a) Razone si, en esas condiciones, el sistema está en equilibrio. En el caso en que no estuviera en equilibrio ¿cómo evolucionaría para alcanzarlo? b) Discuta cómo afectaría un cambio de presión al sistema en equilibrio. QUÍMICA. 2006. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D

El número total de moles es: Tn n(1 ) n n n(1 ) �D � D� D �D . Aplicando la fórmula: P V n R T� � � , tenemos:

P V n R T 1 1 n (1 0 '8) 0 '082 523 n 0'013� � � � � � � � � � b)

2T T 2T

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 0 '8 1K 1'77 at

1 1 0'8n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D �� D � D �© ¹ © ¹

�D �§ ·� D¨ ¸� D© ¹

Al calentar pentacloruro de fósforo a 250 ºC, en un reactor de 1 litro de capacidad, se descompone según:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� Si una vez alcanzado el equilibrio, el grado de disociación es 0’8 y la presión total de una atmósfera, calcule: a) El número de moles de 5PCl iniciales. b) La constante pK a esa temperatura. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2006. RESERVA 3. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Si aumentamos la temperatura, vemos que la constante de equilibrio aumenta, luego el equilibrio se desplaza hacia la derecha y aumenta la producción de estaño. b) Si aumentamos la presión, el equilibrio no se modifica ya que el número de moles de gases en los dos términos es el mismo. c) El catalizador no modifica el equilibrio.

Para el sistema: 2 2 2SnO (s) 2H (g) 2H O(g) Sn(s)� � , el valor de la constante pK es 1’5 a 900º K y 10 a 1100º K. Razone si para conseguir una mayor producción de estaño deberá: a) Aumentar la temperatura. b) Aumentar la presión. c) Añadir un catalizador. QUÍMICA. 2006. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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a) CO100X 0'952105

2CO5X 0 '048

105

COP 0'952 2 1'904 at �

2COP 0 '048 2 0 '096 at �

b)

� �2

22CO

pCO

P 1'904K 37 '76 at

P 0'096

n 1

c pK K (RT) 37 '76 (0'082 873) 0'527�' � � �

Se establece el siguiente equilibrio: 2C(s) CO (g) 2CO(g)� A 600 ºC y 2 atmósferas, la fase gaseosa contiene 5 moles de dióxido de carbono por cada 100 moles de monóxido de carbono, calcule: a) Las fracciones molares y las presiones parciales de los gases en el equilibrio. b) Los valores de cK y pK a esa temperatura. Dato: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . QUÍMICA. 2006. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) > @ > @v k A B � � b) El orden total de la reacción es 2.

c) > @ > @

1 11 1

1 1

v mol L sk mol L sA B (mol L ) (mol L )

� ��

� �

� � � �

� � � �

La reacción: A 2B 2C D� o � es de primer orden con respecto a cada uno de los reactivos. a) Escriba la ecuación de velocidad. b) Indique el orden total de la reacción. c) Indique las unidades de la constante de velocidad. QUÍMICA. 2006. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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� o

� �


11 3x 2x 1 5x x 0 '25

� � �


2

c 3

0 '410K 138'88

1'8 0 '410 10

§ ·¨ ¸© ¹

§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

n 2

p cK K (RT) 138'88 (0'082 573) 0'062' � � � �

En un recipiente de 10 litros de capacidad se introducen 2 moles del compuesto A y 1 mol del compuesto B. Se calienta a 300 ºC y se establece el siguiente equilibrio:

A(g) 3B(g) 2C(g)� Cuando se alcanza el equilibrio, el número de moles de B es igual al de C. Calcule: a) El número de moles de cada componente en la mezcla. b) El valor de las constantes cK y pK a esa temperatura. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2006. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) La frase es correcta; en una reacción exotérmica la entalpía de los reactivos es mayor que la entalpía de los productos. La entalpía del complejo activado es mayor que ambas. La energía de activación es la diferencia entre la energía del complejo activado y la energía de los reactivos (o productos) y esta diferencia es menor para reactivos que para productos. b) Esto no es cierto, el factor determinante de la velocidad de una reacción es la temperatura ya que la mayor o menor velocidad de reacción depende de que se produzcan choques favorables entre las moléculas y el número de estos choques aumentará con la temperatura porque aumenta la velocidad media de las moléculas. c) Es falso, precisamente un catalizador lo que hace es aumentar la velocidad de la reacción sin intervenir de forma directa en los procesos químicos que ocurren. Esto se consigue, en la mayoría de los casos, disminuyendo la energía de activación.

Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) Para una reacción exotérmica, la energía de activación de la reacción directa es menor que la energía de activación de la reacción inversa. b) La velocidad de la reacción no depende de la temperatura. c) La acción de un catalizador no influye en la velocidad de reacción. QUÍMICA. 2007. JUNIO EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)

inicial n 0 0equilibrio n(1 ) n n

�

�D D D

El número total de moles en el equilibrio será: Tn n(1 ) n n n(1 ) �D � D� D �D . Se debe de cumplir que:

T T T6P V n R T 2 1 (1 ) 0 '082 523 0 '62

208'5� � � � � � � D � � � D

b)

3 2

5

2T T 2PCl Cl T

p 2 2PCl

T

n nP PP P Pn(1 ) n(1 ) 0 '62 2K 1'24

P 1 1 0'62n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D� � �¨ ¸ ¨ ¸� D �� D � D �© ¹ © ¹

�D �§ ·� D�¨ ¸� D© ¹

En un recipiente de un litro de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 6 g de 5PCl . Se calienta a 250º y se establece el siguiente equilibrio:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� Si la presión total en el equilibrio es 2 atmósferas, calcule: a) El grado de disociación del 5PCl . b) El valor de la constante pK a esa temperatura. Datos: R = 0’082 1 1atm L K mol� �� . Masas atómicas: P = 31; Cl = 35’5 QUÍMICA. 2007. JUNIO EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Hacia la derecha. Ya que si aumenta la presión el volumen debe disminuir. b) Hacia la izquierda. Ya que si disminuye la concentración de nitrógeno, para que no varíe la constante, debe disminuir la concentración de amoniaco. c) Hacia la derecha. Ya que la disminución de temperatura favorece la reacción exotérmica.

Dado el equilibrio: 02 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g) H 92'22kJ� ' �

Justifique la influencia sobre el mismo de: a) Un aumento de la presión total. b) Una disminución de la concentración de 2N . c) Una disminución de la temperatura. QUÍMICA. 2007. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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22 NO(g) Cl (g) 2 NOCl(g)

x 0'1125 4'125equilibrio1'5 1'5 1'5

�

> @> @

2

24

C 2 22

4 '125NOCl 1'5K 4'6 10 x 0 '07

x 0 '1125NO Cl1'5 1'5

§ ·¨ ¸© ¹ � � �

ª º� § · § ·¬ ¼ ¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

a) NOnRT 0'07 0 '082 298P 1'14 atm

V 1'5� �

b) TnRT 4'3075 0 '082 298P 70 '17 atm

V 1'5� �

El cloruro de nitrosilo se forma según la reacción: 22NO(g) Cl (g) 2NOCl(g)� . El valor de cK es 44'6 10� a 298 ºK. Cuando se alcanza el equilibrio a esa temperatura, en un matraz de 1’5 litros hay 4’125 moles de NOCl y 0’1125 moles de 2Cl . Calcule: a) La presión parcial de NO en el equilibrio. b) La presión total del sistema en el equilibrio. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2007. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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� �3 2 3 3

2

P NH H S NH NHK 0'108 P P P P 0'108 0'328 atm � �

a)

3 2T NH H SP P P 2 0 '328 0 '656 atm � �

b) � � � �n 2 4

C PK K RT 0'108 0'082 298 1'8 10�' � � � �

El hidrogenosulfuro de amonio, 4NH SH se descompone a temperatura ambiente según:

4 3 2NH SH(s) NH (g) H S(g)� El valor de pK es 0’108, a 25 ºC. En un recipiente, en el que se ha hecho el vacío, se introduce una muestra de 4NH SH a esa temperatura, calcule: a) La presión total en el equilibrio. b) El valor de cK a esa temperatura. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2007. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) El equilibrio es heterogéneo, lo que significa que el equilibrio se establece entre los compuestos gaseosos, por lo tanto al añadir carbono sólido el equilibrio no se modifica y la concentración de oxígeno no varía. b) Al aumentar el volumen del recipiente la presión disminuye, por lo tanto el equilibrio se desplaza en el sentido en que aumenta el número de moles, es decir, hacia la derecha, con lo que disminuye la concentración de oxígeno. c) El aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica, con lo cual el equilibrio se desplaza hacia la izquierda aumentando la concentración de oxígeno.

En un recipiente cerrado se establece el equilibrio: 0

22C(s) O (g) 2CO(g) H 221 kJ� ' � Razone cómo varía la concentración de oxígeno: a) Al añadir C(s). b) Al aumentar el volumen del recipiente. c) Al elevar la temperatura. QUÍMICA. 2007. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 2 2T H O CO H O CO1720 2 '263P P P P P 1'13 atm760 2

� �

b) � �2 2 2

22

P H O CO H OK P P P (1'13) 1'27 �

n 2 3

C PK K (RT) 1'27(0'082 393) 1'22 10�' � � � � �

En un recipiente vacío se introduce cierta cantidad de 3NaHCO y a 120ºC se establece el siguiente equilibrio: 3 2 3 2 22NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g)� � Si la presión en el equilibrio es 1720 mm de Hg, calcule: a) Las presiones parciales de 2CO y 2H O en el equilibrio. b) Los valores de las constantes cK y pK a esa temperatura. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2007. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Por ser un sistema heterogéneo, en las constantes de equilibrio sólo intervienen las sustancias gaseosas, siendo las expresiones correspondientes a cada constante de equilibrio las siguientes:

> @2

c2

COK

CO ª º¬ ¼

y 2

2CO

pCO

PK

P

b) n 1

c p pK K (RT) K (RT)�' �

Considérese el siguiente sistema en equilibrio: 2CO (g) C(s) 2CO(g)� a) Escriba las expresiones de las constantes cK y pK . b) Establezca la relación entre ambas constantes de equilibrio. QUÍMICA. 2007. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 2 2T H O CO H O CO0 '962P 0 '962 P P P P 0 '481 atm

2 � �

a) � �2 2 2

22

P H O CO H OK P P P (0 '481) 0 '231 �

b) Calculamos los moles de agua.

2H OP V 0'481 2n 0 '031R T 0'082 373� �

� �

3

2 32 3

2 moles de NaHCO 84 g0'031 moles de H O 5'208g de NaHCO1 mol de H O 1 mol de NaHCO

� �

En un matraz, en el que se ha practicado previamente el vacío, se introduce cierta cantidad de 3NaHCO y se calienta a 100 º C. Sabiendo que la presión en el equilibrio es 0’962 atm, calcule:

a) La constante pK para la descomposición del 3NaHCO , a esa temperatura, según:

3 2 3 2 22NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g)� � b) La cantidad de 3NaHCO descompuesto si el matraz tiene una capacidad de 2 litros. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . Masas atómicas: H 1 ; C 12 ; O 16 ; Na 23 QUÍMICA. 2007. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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2 2 3N 3H 2NH�

3

3

2 2

2NH 5 3 3

p NH3N H

PK P 1'45 10 0'432 (0 '928) 2 '23 10 atm

P P� � � � � � �

�

3 2 2

3T NH N HP P P P 2'23 10 0'432 0'928 1'362 atm� � � � � �

b)

n 5 2 2 2c pK K (RT) 1'45 10 (0'082 773) 0'058 mol L�' � � � � � � �

Para el proceso Haber: 2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g)�

el valor de pK es 51'45 10 �� , a 500ºC. En una mezcla en equilibrio de los tres gases, a esa temperatura, la presión parcial de 2H es 0’928 atmósferas y la de 2N es 0’432 atmósferas. Calcule: a) La presión total en el equilibrio. b) El valor de la constante cK . Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2008. RESERVA 1 EJERCICIO 6 OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier establece que si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio. a) Si se disminuye la presión total, el volumen debe aumentar, luego el equilibrio se desplaza hacia la derecha. b) Si se extrae amoniaco, el equilibrio se desplaza hacia la derecha. c) No ocurre nada, ya que el cloruro amónico es sólido y no altera el cociente de reacción.

Al calentar cloruro de amonio en un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio: 4 3NH Cl(s) HCl(g) NH (g)�

Justifique cómo afectará a la posición del equilibrio: a) Una disminución de la presión total. b) La extracción de amoniaco del recipiente. c) La adición de 4NH Cl sólido. QUÍMICA. 2008. RESERVA 2 EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Como el óxido de mercurio se encuentra en estado sólido, entonces:

2

2p Hg OK P P � .

Como en el equilibrio hay doble número de moles de mercurio que de oxigeno, la presión del mercurio será el doble, luego:

2 2 2 2

p2 3 3 3p O O O O

K 0'186K (2P ) P 4P P 0'36 atm4 4

� �

2Hg OP 2 P 2 0 '36 0 '72 atm � �

b)

2T Hg OP P P 0 '72 0 '36 1'08 atm � �

n 3 6 3 3

c pK K (RT) 0'186 (0'082 653) 1'21 10 mol L�' � � � � � � � �

El óxido de mercurio (II) contenido en un recipiente cerrado se descompone a 380ºC según: 22HgO(s) 2Hg(g) O (g)�

Sabiendo que a esa temperatura el valor de pK es 0’186, calcule: a) Las presiones parciales de 2O y de Hg en el equilibrio. b) La presión total en el equilibrio y el valor de cK a esa temperatura. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2008. RESERVA 2 EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Para el equilibrio: 2 2CO(g) Cl (g) COCl (g)�

> @2

c2

COClK

CO Cl

ª º¬ ¼ ª º� ¬ ¼

2

2

COClp

CO Cl

PK

P P

�

n 1

c p pK K (RT) K (RT)�' � � b) Para el equilibrio: 22HgO(s) 2Hg(l) O (g)�

c 2K Oª º ¬ ¼

2p OK P

n 1

c p pK K (RT) K (RT)�' � � �

Escriba las expresiones de las constantes cK y pK y establezca la relación entre ambas para los siguientes equilibrios: a) 2 2CO(g) Cl (g) COCl (g)� b) 22HgO(s) 2Hg(l) O (g)� QUÍMICA. 2008. RESERVA 3 EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Como c pn 0 K K 50' � . b) El valor de la presión se puede calcular con el número total de moles (que será el mismo que inicialmente por ser n 0' ), con la ecuación de los gases ideales:

T TP 7'5 1 0'082 721 P 7'88 atm� � � �

2 2H I 2HI


� o

� �

> @2

2 2

c 22 2

2xHI 4x7 '5K 50 x 0 '39

0 '5 x 0 '5 x (0 '5 x)H I7 '5 7 '5

§ ·¨ ¸© ¹ �

� � �ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

moles de 2H = moles de 2I 0 '5 0 '39 0'11 � moles de HI 2 0 '39 0 '78 �

En un matraz de 7’5 litros, en el que se ha practicado previamente el vacío, se introducen 0’50 moles de 2H y 0’50 moles de 2I y se calienta a 448ºC, estableciéndose el siguiente equilibrio:

2 2H (g) I (g) 2HI(g)� Sabiendo que el valor de cK es 50, calcule: a) La constante pK a esa temperatura. b) La presión total y el número de moles de cada sustancia presente en el equilibrio. QUÍMICA. 2008. RESERVA 3 EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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El principio de Le Chatelier dice: “Si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. a) Un aumento de la temperatura desplazará la reacción en el sentido en que se consuma calor, es decir, en sentido endotérmico. Luego, se desplazará hacia la izquierda produciéndose más cloruro de hidrógeno y oxígeno. b) Si se aumenta la presión total, el equilibrio tratara de compensar este aumento desplazándose hacia donde menos moles de sustancias gaseosas existan. Es decir, hacia la derecha. c) Si se realiza la reacción en presencia de un catalizador se conseguirá que ésta transcurra más rápidamente pero no desplazará el equilibrio en ningún sentido.

Dado el equilibrio: 02 2 24HCl(g) O (g) 2H O(g) 2Cl (g) H 115kJ� � ' �

Razone el efecto que tendrá sobre éste cada uno de los siguientes cambios: a) Aumentar la temperatura. b) Aumentar la presión total. c) Añadir un catalizador. QUÍMICA. 2008. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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a)

2 22HI H I

inicial 0 '1 0 0equilibrio 0 '1 2x x x

�

�

La concentración en el equilibrio de 2H x 0'01ª º ¬ ¼ , luego:

> @HI 0'1 2 0'01 0'08 � �

2 2H I 0'01ª º ª º ¬ ¼ ¬ ¼ b)

> @� � � �

� �2 2

c 2 2

H I 0'01 0'01K 0'0156

0'08HI

ª º ª º� �¬ ¼ ¬ ¼

Como c pn 0 K K 0'0156' � .

Dado el equilibrio: 2 22HI(g) H (g) I (g)� Si la concentración inicial de HI es 0’1 M y cuando se alcanza el equilibrio, a 520ºC, la concentración de 2H es 0’01 M, calcule: a) La concentración de 2I y de HI en el equilibrio. b) El valor de las constantes cK y pK a esa temperatura. QUÍMICA. 2008. RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) El orden de la reacción respecto al reactivo A es el exponente al que está elevado la concentración del reactivo A en la ecuación de velocidad, es decir, 1. b) El orden total de la reacción es la suma de los exponentes a los que están elevadas las concentraciones de los reactivos en la ecuación de velocidad, es decir, 2. c)

> @ > @1 1

1 11 1

v mol L sk mol L sA B mol L mol L

� ��

� �

� � � �

� � � �

A una hipotética reacción química, A B C� o , le corresponde la siguiente ecuación de velocidad: > @ > @v k A B � � . Indique: a) El orden de la reacción respecto de A. b) El orden total de la reacción. c) Las unidades de la constante de velocidad. QUÍMICA. 2008. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 4 2N O 2 NO

inicial n 0equilibrio n (1 ) 2n�D D

moles totales en el equilibrio: n (1 )� D

2

222

2c

2 4

2n 0 '404 (0 '416)NO 4nv 92K 0'025 mol / Ln(1 ) v (1 ) 0 '2(1 0 '416)N Ov

D§ ·�¨ ¸ª º D¬ ¼ © ¹

�D �D �ª º¬ ¼

b)

n 1p cK K (RT) 0'025 (0'082 318) 0'65 atm' � �

En un recipiente de 200 mL de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0’40 g de 2 4N O . Se cierra el recipiente, se calienta a 45ºC y se establece el siguiente equilibrio:

2 4 2N O (g) 2NO (g) Sabiendo que a esa temperatura el 2 4N O se ha disociado un 41’6%, calcule: a) El valor de la constante cK . b) El valor de la constante pK . Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . Masas atómicas: N 14 ; O 16 QUÍMICA. 2008. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) El orden de reacción con respecto al NO es 2 y con respecto a 2H es 1. b) El orden de reacción total es 3 = orden de reacción con respecto al NO + orden de reacción con respecto a 2H . c) Deducir las unidades de k

> @

1 12 2 1

2 2 2 12

v mol L sk mol L smol L mol LNO H

� ��

� �

� � � �

� � �ª º� ¬ ¼

Para el proceso: 2 2 22NO(g) 2H (g) N (g) 2H O(g)� o �

La ecuación de velocidad es > @ 22v k NO Hª º � � ¬ ¼ .

a) Indique el orden de la reacción con respecto a cada uno de los reactivos. b) ¿Cuál es el orden total de la reacción?. c) Deduzca las unidades de la constante de velocidad. QUÍMICA. 2009. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 4 2N O 2 NO

inicial n 0equilibrio n (1 ) 2n�D D

moles totales en el equilibrio: n (1 )� D

2

2 4

2

2 2T 2NO T

p 2 2N O

T

2n PP 4 Pn(1 ) 4 (0 '2) 1K 0'166 atn(1 )P 1 1 (0 '2)Pn(1 )

§ ·D¨ ¸ D�D � �© ¹

�D �D ��D

n 1 3

c pK K (RT) 0'166 (0'082 303) 6'68 10�' � � � � � b)

2

2

4 0 '10 '166 0 '5415 54'15%1D �

�D �D

A 30º C y 1 atm el 2 4N O se encuentra disociado en un 20% según el siguiente equilibrio:

2 4 2N O (g) 2NO (g) Calcule: a) El valor de las constantes pK y cK , a esa temperatura. b) El porcentaje de disociación a 30º C y 0’1 atm de presión total. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2009. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Serán iguales cuando n 0' , es decir, cuando c d a b� � b) Según el principio de Le Chatelier, si se disminuye la cantidad de C, el equilibrio se desplaza hacia la derecha para restablecer las condiciones del equilibrio. c) La disminución de temperatura favorece la reacción exotérmica, luego el equilibrio se desplaza hacia la derecha.

Considere el siguiente sistema general en equilibrio: a A(g) b B(g) cC(g) d D(g) H 0� � ' �

a) Indique razonadamente en qué caso serán iguales los valores de las constantes CK y PK . b) Justifique cómo afectará al sistema la continua eliminación del producto C formado. c) Razone cómo afectará al sistema una disminución de la temperatura manteniendo el volumen constante. QUÍMICA. 2009. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2COCl (g) CO(g) Cl (g)

inicialmente 0 '4 0 0equilibrio 0 '4 x x x

�

�

> @ 2C

2

x xCO Cl 2 2K 0'083 x 0 '1880 '4 xCOCl

2

�ª º� ¬ ¼ ��ª º¬ ¼

> @ 2x 0 '188CO Cl 0 '0942 2

ª º ¬ ¼

20 '4 x 0 '188COCl 0 '106

2 2�ª º ¬ ¼

b)


inicialmente c 0 0equilibrio c(1 ) c c

�

�D D D

> @ 2 2

2C

2

CO Cl c 0'2K 0'083 0'47 47%(1 ) (1 )COCl

ª º� D D¬ ¼ �D �D �Dª º¬ ¼

Otra forma: 0 '1881 0 '47 47%0'4 moles�

En un matraz de 2 L, en el que se ha practicado previamente el vacío, se introducen 0’40 moles de 2COCl y se calienta a 900ºC, estableciéndose el siguiente equilibrio:

2 2COCl (g) CO(g) Cl (g)� Sabiendo que a esa temperatura el valor de CK es 0’083, calcule: a) Las concentraciones de cada una de las especies en el equilibrio. b) El grado de disociación del fosgeno en esas condiciones. QUÍMICA. 2009. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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a) 2 3

2 2C 2 2

2 2

H S OK

H O SO

ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼

b) > @

2C 2

HK

HBr

ª º¬ ¼

c) C 2K COª º ¬ ¼

Escriba la expresión de la constante CK , para cada uno de los siguientes equilibrios: a) 2 2 2 22H O(g) 2SO (g) 2H S(g) 3O (g)� � b) 2 22HBr(g) H (g) Br (l)� c) 3 2CaCO (s) CaO(s) CO (g)� QUÍMICA. 2009. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)

inicial 0 '08 0 '1 0 0equilibrio 0 '08 4x 0'01 x 2x 2x

� �

� �

Por el enunciado sabemos que: 2x 0'034 x 0'017 � . Luego, los moles en el equilibrio de cada sustancia serán:

2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)

equilibrio 0 '012 0 '083 0 '034 0 '034

� �

2 2

2

2 2

2 2Cl H O

P 44HCl O

0 '034 0 '0341 1P P 0'163 0 '163K 126'8P P 0'012 0 '0831 1

0'163 0 '163

§ · § ·� � �¨ ¸ ¨ ¸� © ¹ © ¹ � § · § ·� � �¨ ¸ ¨ ¸

© ¹ © ¹

b)

nRT 0 '163 0 '082 663V 8'86 LP 1

� �

El proceso Deacon tiene lugar según: 2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)� � A 390ºC se mezclan 0'080 moles de HCl y 0'100 moles de 2O y cuando se establece el equilibrio hay 0'034 moles de 2Cl y la presión total es 1 atm. Calcule: a) La constante PK a esa temperatura. b) El volumen del recipiente que contiene la mezcla. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUÍMICA. 2009. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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2 24CuO(s) 2Cu O(s) O (g)

inicial n 0 0equilibrio n 4x 2x x

�

�

2

3P O

PV 0'49 2K P 0'49 n 9 '21 10RT 0'082 1297

��

�

3

32

9 '21 10O 4'6 10 M2

��ª º �¬ ¼

b) Por definición: 3n 4x 2 4 9'21 10 1'963 moles 1'963 79'5 156'05 g CuO��

En un recipiente de 2 L de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 2 moles de CuO. Se cierra el recipiente, se calienta a 1024ºC y se establece el siguiente equilibrio: 2 24CuO(s) 2Cu O(s) O (g)� Sabiendo que el valor de la constante PK , es 0'49 a esa temperatura, calcule: a) La concentración molar de oxígeno en el equilibrio. b) Los gramos de CuO que hay en el equilibrio. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . Masas atómicas: Cu = 63'5; O = 16. QUÍMICA. 2009. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) El aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica, es decir, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, con lo cual la constante de equilibrio aumenta. b) El equilibrio no se modifica ya que es un sólido y no interviene en la constante de equilibrio. c) Si se aumenta la presión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio se desplaza hacia la derecha y aumenta la cantidad de CO.

Considere el siguiente sistema en equilibrio: 2 2 2 5I (g) 5CO (g) 5CO(g) I O (s) H 1175 kJ� � ' �

Justifique el efecto que tendrá sobre los parámetros que se indican el cambio que se propone:

Cambio Efecto sobre a) Aumento de la temperatura CK b) Adición de 2 5I O (s) Cantidad de 2I c) Aumento de la presión Cantidad de CO

QUÍMICA. 2009. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 22 NO(g) 2H (g) N (g) 2 H O(g)

inicial 0 '1 0 '05 0 0 '1xequilibrio 0 '1 x 0 '05 x 0 '1 x2

� �

� � �

Como conocemos la concentración de NO en el equilibrio:

> @ 0 '1 xNO 0'062 x 0 '1 0 '062 0 '0381�

� �

Luego, la concentración de todas las especies en el equilibrio será:

> @NO 0'062M

2H 0'05 0'038 0'012Mª º � ¬ ¼

20 '038N 0'019M

2ª º ¬ ¼

2H O 0'1 0'038 0'138Mª º � ¬ ¼ b) Calculamos el valor de la constante de equilibrio:

> @

22

2 2c 2 2 22

2

N H O 0'019 0 '138K 653'680 '062 0 '012NO H

ª º ª º� �¬ ¼ ¬ ¼ �ª º� ¬ ¼

En un recipiente de 1 litro de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0’1 mol de NO, 0’05 moles de 2H y 0’1 mol de agua. Se calienta el matraz y se establece el equilibrio: 2 2 22NO(g) 2H (g) N (g) 2H O(g)� � Sabiendo que cuando se establece el equilibrio la concentración de NO es 0’062 M, calcule: a) La concentración de todas las especies en el equilibrio. b) El valor de la constante CK a esa temperatura. QUÍMICA. 2010. JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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3 2CH OH 2H CO

inicial 0 '37 0 0equilibrio 0 '37 x 2x x

�

�

El número total de moles es: Tn 0'37 x 2x x 0'37 2x � � � � . Aplicamos la ecuación de los gases ideales:

9 '4 0 '370 '082 293P V n R T 9'4 1 (0 '37 2x) 0 '082 293 x 0'01 mol / L

2

��

> @22

2 5 2 2c

3

H CO (0'02) (0 '01)K 1'1 10 mol / L0'36CH OH

�ª º � �¬ ¼ �ª º¬ ¼

n 5 2 3 2

p cK K (RT) 1'1 10 (0'082 293) 6'35 10 atm' � � � � � b) El grado de disociación, si se expresa en porcentaje, es el tanto por ciento disociado, luego:

0 '01 moles disociados 100 2 '7 %0 '37 moles iniciales

D �

En un recipiente de 1 L de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0’37 moles de metanol. Se cierra el recipiente, y a 20 ºC y se establece el siguiente equilibrio:

3 2CH OH(g) 2H (g) CO(g)� Sabiendo que la presión total en el equilibrio es 9’4 atmósferas, calcule: a) El valor de las constantes pK y cK , a esa temperatura. b) El grado de disociación en las condiciones del equilibrio. Dato: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2010. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) La ecuación es:

2

2 2 2 2v k N O k N OD E

ª º ª º ª º ª º � � � �¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ b) Por definición, el orden total es la suma de los órdenes parciales: 2 1 3�

c) Sin más que despejar de la ecuación: 1 1

2 2 12 1 3

2 2

v mol L sk mol L s(mol L )N O

� ��

�

� � � �

�ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼

Se sabe que, en ciertas condiciones, la reacción 2 2 21N O N O2

� o es de primer orden

respecto al oxígeno y de segundo orden respecto al nitrógeno. En esas condiciones: a) Escriba la ecuación de velocidad. b) Indique cuál es el orden total de la reacción. c) ¿Qué unidades tiene la constante de velocidad? QUÍMICA. 2010. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Calculamos el cociente de reacción:

23 2 cQ NH H S (0'13) 0'0169 Kª º ª º � � �¬ ¼ ¬ ¼ El sistema no está en equilibrio

Como cQ K� , el equilibrio se desplazará hacia la derecha hasta que:

3 2 c 3 2 cNH H S K NH H S K 0'2 0'447 Mª º ª º ª º ª º� � ¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ b) Con la concentración de cada gas se calcula los moles que han aparecido de cada uno de ellos, que serán los mismos que han desparecido de hidrógenosulfuro de amonio:

3 40'447 moles de NH aparecidos 0'447 moles de NH HS consumidos

44 4

4

51 g NH HS0'447 moles de NH HS 22'79 g NH HS

1 mol NH HS�

Cuando se llegue al equilibrio, quedarán, por tanto: 451 22'79 28'21 g NH HS�

En un recipiente de 1 L, a 20 ºC, se introducen 51 g de 4NH HS . Transcurrido un tiempo las concentraciones son 0’13 M para cada gas. Sabiendo que a esa temperatura el valor de cK es 0’2 para el equilibrio: 4 2 3NH HS(s) H S(g) NH (g)� a) Demuestre que el sistema no se encuentra en equilibrio y calcule la concentración de cada especie una vez alcanzado el mismo. b) Calcule la cantidad en gramos de 4NH HS que queda una vez alcanzado el equilibrio. Masas atómicas: N 14 ; H 1 ; S 32 QUÍMICA. 2010. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Châtelier, establece que “si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. Basándonos en él: a) Falso. La constante de equilibrio sólo depende de la temperatura. La variación de presión no influye en nada ya que número de moles gaseosos es el mismo en los reactivos y en los productos, luego: n 0' . b) Verdadero. Un aumento de temperatura desplazará la reacción en el sentido en que se consuma calor, o sea, en sentido endotérmico. Se desplazará hacia la izquierda produciéndose más nitrógeno y oxígeno. c) Falso. La constante de equilibrio sólo depende de la temperatura. Si se aumenta la concentración de monóxido, el equilibrio reaccionará consumiendo dicho aumento y por tanto se desplazará hacia la izquierda produciéndose más nitrógeno y oxígeno.

A 25º C y 1 atmósfera, se establece el equilibrio: 2 2N (g) O (g) 2NO(g) H 180'2 kJ� ' �

Razone sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) La constante de equilibrio se duplica si se duplica la presión. b) La reacción se desplaza hacia la izquierda si se aumenta la temperatura. c) Si se aumenta la concentración de NO la constante de equilibrio aumenta. QUÍMICA. 2010. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Como el óxido de mercurio y el mercurio son, respectivamente, sustancias puras en estado sólido y líquido, sólo el oxígeno aparecerá en las expresiones de ambas constantes.

2c 2 p OK O ; K Pª º ¬ ¼

b) Según el Principio de Le Chatelier, que sostiene que si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores que influyen en el mismo (temperatura, presión o concentración), el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variación. Al aumentar la presión, el sistema evoluciona tratando de disminuir la misma, esto se consigue desplazando el equilibrio hacia donde menos moles de sustancia gaseosa existan, o sea, a la izquierda, para que, de esta forma, se den menos choques moleculares con las paredes del reactor y disminuya la presión. c) El aumento de la temperatura favorece el sentido endotérmico de la reacción por lo que se desplazará hacia la derecha para consumir la energía comunicada.

En un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio: 22 HgO(s) 2 Hg(l) O (g) H 0� ' !

a) Escriba las expresiones de las constantes cK y pK . b) ¿Cómo afecta al equilibrio un aumento de la presión parcial de oxígeno? c) ¿Qué le ocurrirá al equilibrio cuando se aumente la temperatura? QUÍMICA. 2010. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2

2

2 3c

2 4

0 '5NO 20K 5'84 10 mol / L

2 '14N O20

�

§ ·¨ ¸ª º¬ ¼ © ¹ �

ª º § ·¬ ¼ ¨ ¸© ¹

n 3 1

p cK K (RT) 5'84 10 (0'082 298) 0'142 atm' � � � b) Si se añaden 2 moles de 2 4N O , el equilibrio se desplaza a la derecha, consumiendo parte del

2 4N O añadido y formando 2NO . Si llamamos x a lo que reacciona:

2 4 2N O (g) 2 NO (g)

inicialmente 4 '14 0 '50equilibrio 4 '14 x 0 '50 2x� �

Sustituyendo en la expresión del constante de equilibrio:

2 2

3

0 '5 2x 0 '25 4x 2x20 205'84 10 x 0 '092 moles

4 '14 x 4 '14 x20

�

�§ · � �¨ ¸© ¹� �

� �§ ·¨ ¸© ¹

Por lo tanto, las concentraciones en equilibrio serán:

20 '05 2 0 '092NO 0'034 mol / L

20� �ª º ¬ ¼

2 44 '14 0 '092N O 0'202 mol / L

20�ª º ¬ ¼

En un matraz de 20 L, a 25 ºC, se encuentran en equilibrio 2,14 mol de 2 4N O y 0,50 mol de

2NO según: 2 4 2N O (g) 2 NO (g) a) Calcule el valor de las constantes cK y pK a esa temperatura. b) ¿Cuál es la concentración de 2NO cuando se restablece el equilibrio después de introducir dos moles adicionales de 2 4N O , a la misma temperatura? QUÍMICA. 2010. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Châtelier, establece que “si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. Basándonos en él: a) No tiene ningún efecto ya que la constante de equilibrio sólo depende de la temperatura. b) Si se adiciona 2I , el equilibrio se desplaza hacia la derecha, por lo tanto, aumenta la cantidad de CO. c) La reducción de temperatura favorece la reacción exotérmica, luego, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y aumenta la cantidad de 2CO

Al calentar yodo en una atmósfera de dióxido de carbono, se produce monóxido de carbono y pentóxido de diyodo: 2 2 2 5I (g) 5CO (g) 5CO(g) I O (s) H 1.175 kJ� � ' Justifique el efecto que tendrán los cambios que se proponen: a) Disminución del volumen sobre el valor de la constante CK . b) Adición de 2I sobre la cantidad de CO. c) Reducción de la temperatura sobre la cantidad de 2CO . QUÍMICA. 2011. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)

inicialmente 2 '1 1'6 0 0equilibrio 2 '1 x 1'6 x x x

� �

� �

Según el enunciado 2'1 x 0'9 x 1'2� � . Luego, la concentración en el equilibrio de cada especie es:

> @ 21'2CO H O 0'6 mol / L2

ª º ¬ ¼

21'6 1'2H 0'2 mol / L

2�ª º ¬ ¼

22 '1 1'2CO 0'45 mol / L

2�ª º ¬ ¼

b)

> @ 2C

2 2

CO H O 0'6 0'6K 40'2 0 '45CO H

ª º� �¬ ¼ �ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼

Como n 0' , entonces: C PK K

En un recipiente de 2 L se introducen 2’1 mol de 2CO y 1’6 mol de 2H y se calienta a 1800 ºC. Una vez alcanzado el siguiente equilibrio:

2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)� � Se analiza la mezcla y se encuentra que hay 0’9 mol de 2CO . Calcule: a) La concentración de cada especie en el equilibrio. b) El valor de las constantes CK y PK a esa temperatura. QUÍMICA. 2011. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) No. La velocidad varía con las concentraciones de los reactivos, que van disminuyendo a medida que transcurre la reacción, por tanto, no permanece constante. b) El orden total de la reacción es la suma de los exponentes de las concentraciones de los reactivos en la ecuación de velocidad: 2 + 1 = 3. c) Los factores que influyen en la velocidad de una reacción son: naturaleza de los reactivos, estado físico de los mismos, concentración de éstos, temperatura y la presencia de un catalizador. Como la reacción dada es en fase gaseosa entre sustancias covalentes y no hay catalizador, sólo se podrían modificar:

- La concentración de los reactivos que, como se aprecia en la ecuación de velocidad, aumentarían la velocidad si dichas concentraciones aumentasen.

- La temperatura. Experimentalmente, Arrhenius dedujo la relación existente entre la

constante de la ecuación de velocidad y la temperatura: aE

RTk A e�

� Al aumentar la temperatura, aumenta el valor de k y por tanto de la velocidad de reacción.

La ecuación de velocidad > @ 22v k NO Oª º ¬ ¼ corresponde a la reacción:

2 22NO(g) O (g) 2NO (g)� o Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones: a) ¿Se puede considerar que, durante el transcurso de la reacción química, la velocidad de la reacción permanece constante? b) ¿Cuál es el orden total de la reacción? c) ¿Qué factores pueden modificar la velocidad de esta reacción? QUÍMICA. 2011. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 4Xe 2F XeF

inicial 0 '4 0 '8reaccionan 0 '4 0 '6 0 '48equilibrio 0 '16 0 '32 0 '24

�

�

> @4

c 2 2

2

0 '24XeF 2K 58'59

0 '16 0 '32Xe F2 2

ª º¬ ¼ ª º § ·� ¬ ¼ �¨ ¸

© ¹

b)

2 4Xe 2F XeF

inicial 0 '4 nreaccionan 0 '4 0 '75 0 '6equilibrio 0 '1 n 0 '6 0 '3

�

��

Como la constante de equilibrio no varia, tenemos que:

> @4

2 2

2

0 '3XeF 258'59 n 1'05

0 '1 n 0 '6Xe F2 2

ª º¬ ¼ � �ª º § ·� ¬ ¼ �¨ ¸

© ¹

Como inicialmente ya teníamos 0’8 moles de flúor, solamente tenemos que añadir

n 1'05 0'8 0'25 � moles de flúor

Cuando se mezclan 0’40 moles de gas xenón con 0’80 moles de gas flúor en un recipiente de 2 litros a cierta temperatura, se observa que el 60 % del xenón reacciona con el flúor formando

4XeF gaseoso. a) Calcule el valor de cK a esa temperatura, para la reacción: 2 4Xe(g) 2F (g) XeF (g)� b) ¿Cuántos moles de 2F se deben añadir a la cantidad inicial para que la conversión sea del 75 %? QUÍMICA. 2011. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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a) Si calculamos: 3 2c

5

0 '1 0 '1SbCl Cl 1 1 0 '01 K1SbCl

1

�ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ �ª º¬ ¼

, luego no está en equilibrio. El equilibrio

se desplazará hacia la derecha. b)

5 3 2SbCl SbCl Cl

inicial 1 0 '1 0 '1equilibrio 1 x 0 '1 x 0 '1 x

�

� � �

3 2c

5

0 '1 x 0 '1 xSbCl Cl 1 1K 0'022 x 0'0451 xSbCl

1

� ��ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ � �ª º¬ ¼

Luego, las concentraciones en el equilibrio son:

5SbCl 1 0'045 0'955 mol / Lª º � ¬ ¼

3 2SbCl Cl 0'1 0'045 0'145 mol / Lª º ª º � ¬ ¼ ¬ ¼

En un recipiente de 1 litro de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0’1 mol de 3SbCl , 0’1 mol de 2Cl y 1 mol de 5SbCl . A 200 ºC se establece el equilibrio: 5 3 2SbCl (g) SbCl (g) Cl (g)� Sabiendo que a esa temperatura cK vale 22'2 10 �� : a) Determine si el sistema está en equilibrio y, si no lo está, el sentido en el que va a evolucionar. b) La composición del sistema en equilibrio. QUÍMICA. 2011. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) a. Como el mercurio y el óxido de mercurio se encuentran en estado sólido:

2p O TK P P 0'510 atm

A partir de pK , calculamos cK :

� � n 1 3c pK K RT 0'510 (0'082 693) 8'97 10�' � � � � � �

b) Calculamos el número de moles de oxígeno desprendidos:

P V 0 '510 5n 0 '045R T 0'082 693� �

� �

Por cada mol obtenido de oxígeno se descomponen 2 moles de HgO , por tanto:

22

2 moles HgO 216 '6 g HgO0'045 moles O 19 '5 g HgO1 mol O 1 mol HgO

� �

La descomposición del HgO sólido a 420 ºC se produce según: 22HgO(s) 2Hg(s) O (g)�

En un matraz en el que previamente se ha hecho el vacío, se introduce una cierta cantidad de HgO y se calienta a 420 ºC. Sabiendo que la presión total en el equilibrio es 0’510 atmósferas, calcule: a) El valor de las constantes cK y pK a esa temperatura. b) La cantidad de HgO expresada en gramos que se ha descompuesto si el matraz tiene una capacidad de 5 litros. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . Masas atómicas: Hg = 200’6; O = 16. QUÍMICA. 2011. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Châtelier, establece que “si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. Basándonos en él: a) Al aumentar la presión disminuyendo el volumen el equilibrio se desplaza hacia la derecha. b) Si añadimos 2O a la mezcla en equilibrio, este se desplaza hacia la derecha. c) La disminución de la temperatura favorece la reacción exotérmica. Luego, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.

Considere el siguiente sistema en equilibrio: 02 33O (g) 2O (g) H 284 kJ'

Razone cuál sería el efecto de: a) Aumentar la presión del sistema disminuyendo el volumen. b) Añadir 2O a la mezcla en equilibrio. c) Disminuir la temperatura. QUÍMICA. 2011. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)

inicialmente 2 '5 0 0equilibrio 2 '5(1 ) 2 '5 2 '5

�

�D D D

Calculamos el número total de moles en el equilibrio

Tn 2'5(1 ) 2'5 2'5 2'5(1 ) �D � D� D �D . Como conocemos la presión total, tenemos que:

TP V n R T 15'6 10 2'5(1 ) 0'082 543 0'4� � � � � �D � � �D Luego, los moles de cada especie en el equilibrio son:

5PCln 2 '5(1 ) 2 '5 0 '6 1'5 moles �D �

3 2PCl Cln n 2 '5 2 '5 0 '4 1 mol �D �

b)

2 3C

5

1 1Cl PCl 10 10K 0'0661'5PCl

10

�ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ ª º¬ ¼

n 1

P CK K (RT) 0'066 (0'082 543) 2'97' � �

En una vasija de 10 L mantenida a 270ºC y previamente evacuada se introducen 2’5 moles de pentacloruro de fósforo y se cierra herméticamente. La presión en el interior comienza entonces a elevarse debido a la disociación térmica del pentacloruro:

5 3 2PCl (g) PCl (g) Cl (g)� Cuando se alcanza el equilibrio la presión es de 15’6 atm. a) Calcule el número de moles de cada especie en el equilibrio. b) Obtenga los valores de cK y pK . Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � QUÍMICA. 2012. JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) n 1

p c c cK K (RT) 2'49 K (0'082 333) K 0'091' � � � b)

2 4 2N O 2 NO

inicial n 0equilibrio n (1 ) 2 n� �D � �D


2

2 4

2

2 T 2 2NO T

p 2 2N O

T

2 n PP n (1 ) 4 P 4 1K 2'49 0 '62P 1 1n (1 ) P

n (1 )

§ ·� �D¨ ¸� � D D D �© ¹ � D

�D �D§ ·� �D¨ ¸� � D© ¹

A la temperatura de 60 ºC la constante de equilibrio para la reacción de disociación: 2 4 2N O (g) 2NO (g) , pK 2'49 .

Determine: a) El valor de Kc. b) El grado de disociación del citado compuesto a la misma temperatura cuando la presión del recipiente es de 1 atm. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . QUIMICA. 2012. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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Como el signo de la entalpía de la reacción es negativo, se deduce que la reacción, de izquierda a derecha, es exotérmica. Por lo que: a) Si se eleva la temperatura, el sistema evolucionará en el sentido en que se absorba calor, es decir, en que sea endotérmica, por lo tanto, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y disminuye el rendimiento de la reacción. b) Al retirar 3CH OH(g) , el equilibrio se desplaza hacia la derecha y aumenta el rendimiento de la reacción. c) Si aumentamos la presión el volumen tiene que disminuir, luego, el equilibrio se desplaza hacia la derecha y aumenta el rendimiento de la reacción.

El metanol se prepara industrialmente según el proceso siguiente: 0

2 3CO(g) 2H (g) CH OH(g) H 0� ' � Razona como afecta al rendimiento de la reacción: a) Aumentar la temperatura. b) Retirar del reactor el 3CH OH(g) . c) Aumentar la presión. QUIMICA. 2012. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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3NH HCN0 '3P P 0 '152

3

2P NH HCNK P P 0'15 0'15 0'0225 at � �

n 5 2

c P 2

0 '0225K K (RT) 4'15 10 (mol / L)(0 '082 284)

�' � ��

b) Los moles que desaparecen de 4NH CN son los mismos que aparecen de amoníaco o de cianuro de hidrógeno:

4 4n 0 '082 2840 '15 n 0 '013 moles NH CN 0'572 g de NH CN

2� �

�

El cianuro de amonio se descompone según el equilibrio: 4 3NH CN(s) NH (g) HCN(g)� Cuando se introduce una cantidad de cianuro de amonio en un recipiente de 2 L en el que previamente se ha hecho el vacío, se descompone en parte y cuando se alcanza el equilibrio a la temperatura de 11 ºC la presión es de 0’3 atm. Calcule: a) Los valores de cK y pK para dicho equilibrio. b) La cantidad máxima de cianuro de amonio que puede descomponerse a 11 ºC en un recipiente de 2L. Datos: 1 1R 0'082 atm L K mol� � � � � . Masas atómicas: H = 1; C = 12; N = 14. QUIMICA. 2012. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier dice que: “Si sobre un sistema en equilibrio se introduce una modificación, el sistema evolucionará en el sentido en que se oponga a tal cambio”. a) No ocurre nada. El equilibrio no se desplaza en ningún sentido ya que es un sólido. b) Al añadir 3NH (g) , el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. c) Al eliminar 2H S(g) , el equilibrio se desplaza hacia la derecha.

Dado el sistema de equilibrio representado por la siguiente ecuación: 4 3 2NH HS(s) NH (g) H S(g)�

Indique, razonadamente, cómo varían las concentraciones de las especies participantes en la reacción en cada uno de los siguientes casos, manteniendo la temperatura y el volumen del reactor constante: a) Se añade una cantidad de 4NH HS(s) . b) Se añade una cantidad de 3NH (g) . c) Se elimina una cantidad de 2H S(g) . QUIMICA. 2012. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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a) Una reacción es endotérmica cuando se suministra calor a los reactivos para formar los productos. El diagrama entálpico es:

b) Como vemos en el diagrama, la energía de activación directa, aE , es mayor que la inversa, aE ' . c) Los catalizadores, si son positivos, sólo actúan disminuyendo la energía de activación, por lo que, al aumentar el número de moléculas con energía cinética igual a la de activación, se incrementa la velocidad de reacción. Por lo tanto, el complejo activado disminuye su energía potencial situándose más bajo en el diagrama, haciendo más pequeña tanto la energía de activación directa como la inversa.

En una reacción endotérmica: a) Dibuja el diagrama entálpico de la reacción. b) ¿Cuál es mayor, la energía de activación directa o la inversa? c) ¿Cómo afectará al diagrama anterior la adición de un catalizador? QUIMICA. 2012. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 2COBr CO Br

inicial 5 0 0equilibrio 5 (1 ) 5 5

�

� �D D D

> @2

2 2c

2

5CO Br 4K 0'190 25 3'8 3'8 0 0 '3215 (1 )COBr

4

D§ ·¨ ¸ª º� ¬ ¼ © ¹ � D � D� �D � �Dª º¬ ¼

> @ 25 5 0 '321CO Br 0 '401 M4 4D �ª º ¬ ¼

25 (1 ) 5 (1 0 '321)COBr 0 '85 M

4 4� �D � �ª º ¬ ¼

b)

2 2COBr CO Br

inicial 3'395 5'605 1'605equilibrio 3'395 x 5'605 x 1'605 x

�

� � �

> @ 2c

2

5 '605 x 1'605 xCO Br 4 4K 0'190 x 0 '91

3'395 xCOBr4

� �§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸ª º� ¬ ¼ © ¹ © ¹ � �ª º § ·¬ ¼ ¨ ¸

© ¹

> @ 5'605 0 '91CO 1'17 M4�

21'605 0 '91Br 0 '17 M

4�ª º ¬ ¼

23'395 0 '91COBr 1'07 M

4�ª º ¬ ¼

En un recipiente que tiene una capacidad de 4L, se introducen 5 moles de 2COBr (g) y se calienta hasta una temperatura de 350 K. Si la constante de disociación del 2COBr (g) para dar CO(g) y 2Br (g) es cK 0'190 . Determine: a) El grado de disociación y la concentración de las especies en equilibrio. b) A continuación, a la misma temperatura, se añaden 4 moles de CO al sistema. Determine la nueva concentración de todas las especies una vez alcanzado el equilibrio. QUIMICA. 2012. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) La ecuación de velocidad para esta reacción es: > @ nv k A(g) � .

Para determinar el orden de la reacción, analizamos las unidades en la ecuación de la

velocidad:

> @n 2 n

nn 2 n

mol L mol mol molv k A(g) n 2L s mol s L L L

� � � � � � �

Luego, el orden de la reacción es 2. b) La ecuación de velocidad para esta reacción es: > @ 23v 1'5 10 A(g)� � � c) A la misma temperatura la constante de velocidad es la misma, luego:

> @ > @2 23 3 5 1 1v 1'5 10 A(g) 1'5 10 0'242 8'78 10 mol L s� � � � � � � � � � � �

Para la reacción: A(g) B(g) C(g)o � el valor de la constante de velocidad a una cierta temperatura es 3 1 11,5 10 L mol s� � �� a) ¿Cuál es el orden de la reacción?. b) ¿Cuál es la ecuación de velocidad?. c) A esa misma temperatura, ¿cuál será la velocidad de la reacción cuando la concentración de A sea 0,242 M? QUÍMICA. 2013. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a y b)

2 2COBr (g) CO(g) Br (g)


�

�D D D

Calculamos la concentración:

3'75c 1'253

.

> @ 2 2

2C

2

Br CO c 1'25K 0'205 0'331 1COBr

ª º � D D¬ ¼ � �D �D �Dª º¬ ¼

Calculamos las concentraciones de todas las especies en el equilibrio:

> @2Br CO c 1'25 0'33 0'4125 Mª º �D � ¬ ¼

2COBr c (1 ) 1'25 (1 0'33) 0'8375 Mª º � �D � � ¬ ¼

A 350ºK la constante de equilibrio cK de la reacción de descomposición del bromuro de carbonilo vale 0,205: 2 2COBr (g) CO(g) Br (g)� . Si en un recipiente de 3L se introducen 3,75 moles de bromuro de carbonilo y se calienta hasta alcanzar esa temperatura: a) ¿Cuáles son las concentraciones de todas las especies en el equilibrio?. b) ¿Cuál es el grado de disociación del bromuro de carbonilo en esas condiciones?. QUÍMICA. 2013. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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2 2H I 2HI

inicial 7 '94 5'3 0equilibrio 7 '94 x 5'3 x 2x

� o

� �

Como nos dicen que: 2x 9'52 x 4'76 � . Por lo tanto:

> @2

2

c2 2

9 '52HI 1K 52'77

3'18 0 '54H I1 1

§ ·¨ ¸© ¹

ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

b)

2 2H I 2HI

inicial 4 2 0equilibrio 4 x 2 x 2x

� o

� �

> @2

22

c2 2

2xHI 1K 52'77 48'77x 316 '62x 422 '16 0 x 1'87

4 x 2 xH I1 1

§ ·¨ ¸© ¹ � � � �

� �ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

Luego, los moles de yoduro de hidrógeno en el equilibrio serán: 2x 2 1'87 3'74 moles �

Una mezcla gaseosa de 1 L, constituida inicialmente por 7,94 mol de gas dihidrógeno ( 2H ) y 5,30 mol de gas diyodo ( 2I ), se calienta a 445 ºC, formándose en el equilibrio 9,52 mol de yoduro de hidrógeno gaseoso. a) Calcule el valor de la constante de equilibrio cK , a dicha temperatura. b) Si hubiésemos partido de 4 mol de gas dihidrógeno y 2 mol de gas diyodo, ¿cuántos moles de yoduro de hidrógeno gaseoso habría en el equilibrio? QUÍMICA. 2013. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Para el equilibrio: 2 22BaO (s) 2BaO(s) O (g) H 0� ' !

c 2K Oª º ¬ ¼

2p OK P

b) El aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica, luego, el equilibrio se desplaza hacia la derecha. c) Si aumenta la presión el volumen debe disminuir, luego, se desplaza hacia la izquierda.

Para la siguiente reacción en equilibrio: 2 22BaO (s) 2BaO(s) O (g) H 0� ' ! a) Escriba la expresión de las constantes de equilibrio cK y pK . b) Justifique en qué sentido se desplazará el equilibrio si se eleva la temperatura. c) Justifique cómo evoluciona el equilibrio si se eleva la presión a temperatura constante. QUÍMICA. 2013. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa, ya que la relación entre cK y pK viene dada por la fórmula: n

c pK K (RT) �' � y, en nuestro caso n 1' � , luego, la relación es: c pK K R T � � b) Falsa, ya que al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y disminuye

cK c) Falsa. El catalizador sólo influye en la velocidad de reacción pero no desplaza el equilibrio en ningún sentido.

A 298º K se establece el siguiente equilibrio químico: 2 22NO(g) O (g) 2NO (g) H 0� ' � . Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) La relación entre cK y pK es p cK K R T � � . b) Si se aumenta la temperatura cK aumenta. c) El equilibrio se puede desplazar en el sentido de los productos con la adición de un catalizador adecuado. QUÍMICA. 2013. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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a) � �2 2 2 2

2

P H O CO CO COK P P P 0'231 P 0'231 0'481 atm � �

2COP V 0'481 2n 0 '031 molesR T 0'082 373� �

� �

2 3 2 3

2 2 32 2 3

1mol Na CO 106 g Na CO0'031 moles CO 3'286 g Na CO

1mol CO 1mol Na CO� �

b) Escribimos el equilibrio:

3 2 3 2 22 NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g)

inicialmente 0 '031 0'041equilibrio 0 '031 x 0'041 x

� �

� �

Calculamos n 2 4

c pK K (RT) 0'231 (0'082 373) 2'47 10�' � � � � �

4c 2 2

0 '031 x 0 '041 xK 2 '47 10 H O CO x 0 '00452 2

� � �§ · § ·ª º ª º � � � � ¨ ¸ ¨ ¸¬ ¼ ¬ ¼ © ¹ © ¹

Luego, las concentraciones de las especies gaseosas en el equilibrio son:

20 '031 0 '0045H O 0'01325

2�§ ·ª º ¨ ¸¬ ¼ © ¹

20 '041 0 '0045CO 0'01825

2�§ ·ª º ¨ ¸¬ ¼ © ¹

Se introduce una cantidad de 3NaHCO sólido en un recipiente de 2 L a 100ºC y se establece el siguiente equilibrio: 3 2 3 2 22NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g)� � . Si el valor de pK a esa temperatura es 0,231, calcule: a) La presión de 2CO y los gramos de carbonato de sodio en el equilibrio. b) Las concentraciones de las especies gaseosas en el equilibrio, al añadir al equilibrio anterior 0,01 mol de gas 2CO . Datos: R = 0,082 atm·L·moI-1·K-1. Masas atómicas C =12; H = 1; O = 16; Na = 23. QUÍMICA. 2013. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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5 3 2PCl PCl Cl


�

�D D D


3 2PCl Cl Tn 0 '5P P P 2 0'66 at

n (1 ) 1'5�D

� � � �D

5PCl Tn (1 ) 0 '5P P 2 0'66 atn (1 ) 1'5� �D

� � � �D

b)

2T T 2T

p 2 2

T

n nP PPn(1 ) n(1 ) 0 '5 2K 0'66 at

1 1 0 '5n(1 ) Pn(1 )

§ · § ·D D�¨ ¸ ¨ ¸ D ��D �D �© ¹ © ¹

�D �§ ·�D¨ ¸�D© ¹

n 1c pK K (RT) 0'66 (0'082 473) 0'017�' � � �

A 473º K y 2 atm de presión total, el 5PCl se disocia en un 50% en 3PCl y 2Cl . Calcule: a) Las presiones parciales de cada gas en el equilibrio. b) Las constantes cK y pK . Dato: 1 1R 0,082 atm L mol K� � � � � QUÍMICA. 2013. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Châtelier, establece que “si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. Basándonos en él: a) La disminución de la temperatura favorece la reacción exotérmica, luego, el equilibrio se desplaza hacia la derecha. b) La adición de C(s) no tiene efecto sobre el equilibrio, ya que la concentración de los sólidos permanece constante. c) Si disminuye la presión el volumen debe aumentar, luego el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.

En el equilibrio: 02 4C(s) 2H (g) CH (g) H 75 kJ� ' � . Prediga, razonadamente, cómo

se modificará el equilibrio cuando se realicen los siguientes cambios: a) Una disminución de la temperatura. b) La adición deC(s) . c) Una disminución de la presión de 2H , manteniendo la temperatura constante. QUÍMICA. 2014. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N El Principio de Le Chatelier dice que si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores externos (temperatura, presión o concentración), el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variación. Atendiendo a él, se pueden razonar las tres cuestiones anteriores: a) Una disminución de la temperatura favorece el sentido exotérmico de la reacción, ya que el sistema tenderá a generar calor para contrarrestar la bajada de temperatura. Por lo tanto, si disminuye la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la derecha y aumenta la proporción de nitrógeno. b) Si añadimos oxígeno estamos aumentando la presión con lo cual el volumen debe disminuir y el equilibrio se desplaza hacia la derecha. c) Si queremos aumentar la cantidad de amoniaco, la presión debe de disminuir para que aumente el volumen.

Dada la reacción: 03 2 2 24NH (g) 3O (g) 2N (g) 6H O(l) H 80'4 kJ� � ' � . Razone:

a) Cómo tendría que modificarse la temperatura para aumentar la proporción de nitrógeno molecular en la mezcla. b) Cómo influiría en el equilibrio la inyección de oxígeno molecular en el reactor en el que se encuentra la mezcla. c) Cómo tendría que modificarse la presión para aumentar la cantidad de 3NH en la mezcla. QUÍMICA. 2014. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Como c pn 0 K K 50' � . b) El valor de la presión se puede calcular con el número total de moles (que será el mismo que inicialmente por ser n 0' ), con la ecuación de los gases ideales:

T TP 10 1 0'082 721 P 5'91 atm� � � �

2 2H I 2HI


� o

� �

> @2

2 2

c 22 2

2xHI 4x10K 50 x 0 '39

0 '5 x 0 '5 x (0 '5 x)H I10 10

§ ·¨ ¸© ¹ �

� � �ª º ª º § · § ·�¬ ¼ ¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸© ¹ © ¹

moles de 2H = moles de 2I 0 '5 0 '39 0'11 � moles de HI 2 0 '39 0 '78 �

2 2 2 2 2I H I I HP P P 10 0 '11 0 '082 721 P P 0'65 atm � � � � �

HI HIP 10 0'78 0'082 721 P 4'61 atm� � � �

En una cámara de vacío y a 448ºC se hacen reaccionar 0,5 moles de 2I (g) y 0,5 moles de

2H (g) . Si la capacidad de la cámara es de 10 litros y el valor de Kc a dicha temperatura es de 50, determine para la reacción: 2 2H (g) I (g) 2HI(g)� . a) El valor de pK . b) Presión total y presiones parciales de cada gas en el interior de la cámara, una vez alcanzado el equilibrio. Dato: 1 1R 0'082 atm L mol K� � � � � . QUÍMICA. 2014. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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a)


inicialmente 0 '4 0 0equilibrio 0 '4 x x x

�

�

> @ 2C

2

x xCO Cl 2 2K 0'083 x 0 '1880 '4 xCOCl

2

�ª º� ¬ ¼ ��ª º¬ ¼

> @ 2x 0 '188CO Cl 0 '0942 2

ª º ¬ ¼

20 '4 x 0 '188COCl 0 '106

2 2�ª º ¬ ¼

b)



�

�D D D

> @ 2 2

2C

2

CO Cl c 0'2K 0'083 0'47 47%(1 ) (1 )COCl

ª º� D D¬ ¼ �D �D �Dª º¬ ¼

Otra forma: 0 '4 moles 0 '188

x 0 '47 47%1 x

o ½ ¾o ¿

El fosgeno es un gas venenoso que se descompone según la reacción: 2 2COCl (g) CO(g) Cl (g)o �

A la temperatura de 900ºC el valor de la constante cK para el proceso anterior de 0’083. Si en un recipiente de 2 L se introducen, a la temperatura indicada, 0’4 mol de 2COCl , calcule: a) Las concentraciones de todas las especies en equilibrio. b) El grado de disociación del fosgeno en esas condiciones. QUÍMICA. 2014. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Sabemos que:

2T Hg OP P P �

Como en el equilibrio hay doble número de moles de mercurio que de oxígeno, la presión del mercurio será el doble

2Hg OP 2 P � , luego sustituyendo, tenemos que:

2 2 2 2 2T Hg O O O O O141 0 '186P 0 '186 P P 2P P 3P P 0 '062760 3

� � �

2Hg OP 2P 2 0 '062 0 '124 �

b) Como el óxido de mercurio se encuentra en estado sólido, entonces:

2

2 2 4p Hg OK P P (0'124) 0'062 9'53 10 � � � �

Cuando el óxido de mercurio (sólido) se calienta en un recipiente cerrado en el que se ha hecho el vacío, se disocia reversiblemente en vapor de Hg y 2O hasta alcanzar una presión total que en el equilibrio a 380ºC vale 141 mmHg, según 22HgO(s) 2Hg(g) O (g)� Calcule: a) Las presiones parciales de cada componente en el equilibrio. b) El valor de pK . QUÍMICA. 2014. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. Ya que:

> @ > @

1 12 2 1

2 3 3

v mol L sk mol L smol LA B

� ��

�

� � � �

��

b) Verdadera. Calculamos las velocidades antes y después de duplicar

> @ > @> @ > @

> @ > @> @ > @

> @ > @> @ > @

2 2 21 2

2 2212

v k A B v k 2A 2B k 4 A 2 B8

v k A B k A Bv k 2A 2B

½ � � � � � �°� ¾� � � � � � °¿

c) Verdadera. Si disminuimos el volumen a la mitad, entonces las concentraciones de A y B se hacen el doble, con lo cual ocurre lo mismo que en el apartado anterior.

La ecuación de velocidad de cierta reacción es > @ > @2v k A B � � . Razone si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) La unidad de la constante de velocidad es 1mol L s� � � b) Si se duplican las concentraciones de A y B, en igualdad de condiciones, la velocidad de la reacción será ocho veces mayor. c) Si se disminuye el volumen a la mitad, la velocidad de reacción será ocho veces mayor. QUÍMICA. 2014. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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3NH HCN0 '3P P 0 '152

3

2P NH HCNK P P 0'15 0'15 0'0225 at � �

n 5 2

c P 2

0 '0225K K (RT) 4'15 10 (mol / L)(0 '082 284)

�' � ��

b) Los moles que desaparecen de 4NH CN son los mismos que aparecen de amoníaco o de cianuro de hidrógeno:

4 4n 0 '082 2840 '15 n 0 '013 moles NH CN 0'572 g de NH CN

2� �

�

El cianuro de amonio, a 11º C, se descompone según la reacción: 4 3NH CN(s) NH (g) HCN(g)�

En un recipiente de 2 litros de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introduce una cierta cantidad de cianuro de amonio y se calienta a 11º C. Cuando se alcanza el equilibrio, la presión total es de 0,3 atm. Calcule: a) CK y pK . b) La masa de cianuro de amonio que se descompondrá en las condiciones anteriores. Dato: 1 1R 0,082 atm L mol K� � � � � . Masas atómicas: N 14 ; C 12 ; H 1 QUÍMICA. 2014. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa. Un catalizador disminuye de forma proporcional la energía de activación de la reacción directa y de la inversa, por lo que, la entalpía no se modifica. b) Falsa. El catalizador disminuye la energía de activación c) Verdadera. Al disminuir la energía de activación aumenta la velocidad de reacción.

Cuando a una reacción se le añade un catalizador, justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La entalpía de la reacción disminuye. b) La energía de activación no varía c) La velocidad de reacción aumenta. QUIMICA. 2015. JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) Calculamos la constante cK

n 3c P 1

0 '24K K (RT) 9 '82 10 mol / L(0 '082 298)

�' � ��

El equilibrio es:

2 22 ICl I Cl

inicial 2 0 0equilibrio 2 2x x x

�

�

Luego: 3

c 2K 9'82 10 mol / L Cl� ª º � ¬ ¼ b)

32

xCl 9 '82 10 x 0 '0196 mol2

�ª º � � ¬ ¼

Calculamos los gramos de ICl en el equilibrio:

162 '5 g2 2x 2 2 0 '0196 1'96 moles 318'5 g ICl1 mol

� � � �

Para la reacción en equilibrio a 25ºC: 2 22ICl(s) I (s) Cl (g)� , pK 0'24 . En un recipiente de 2 litros en el que se ha hecho el vacío se introducen 2 moles de ICl(s) . a) ¿Cuál será la concentración de 2Cl (g) cuando se alcance el equilibrio?. b) ¿Cuántos gramos de ICl(s) quedarán en el equilibrio?. Dato: 1 1R 0,082 atm L mol K� � � � � . Masas atómicas: I 127 ; Cl 35'5 QUÍMICA. 2015. JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

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2 2 31SO (g) O (g) SO (g)2

inicial 2 2 01equilibrio 2 x 2 x x2

�

� �

Si reacciona el 80% del 2SO , es decir, 1’6 moles, en el equilibrio quedan 0’4 moles, luego

2 x 0'4 x 1'6� � Luego: Moles de 2SO 2 x 0 '4 � Moles de 2

1O 2 x 1'22

� Moles de 3SO x 1'6

3c 1 1

2 22 2

1'6SO 2K 5'16

0 '4 1'2SO O2 2

ª º¬ ¼ ª º ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ � « »¬ ¼

b) Calculamos las presiones parciales

2

2

SOSO

n R T 0 '4 0 '082 1103P 18'09V 2

� � � �

2

2

OO

n R T 1'2 0 '082 1103P 54 '27V 2

� � � �

3

3

SOSO

n R T 1'6 0 '082 1103P 72 '36V 2

� � � �

p 12

72 '36K 0'54318'09 (54 '27)

�

Dado el siguiente equilibrio: . Se introducen 128 g de y

64 g de en un recipiente cerrado de 2 L en el que previamente se ha hecho el vacío. Se calienta la mezcla y cuando se ha alcanzado el equilibrio, a 830ºC, ha reaccionado el 80% del

inicial. Calcule: a) La composición (en moles) de la mezcla en equilibrio y el valor de . b) La presión parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y, a partir de estas presiones parciales, calcule el valor de . Datos: Masas atómicas: . . QUÍMICA. 2015. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A

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R E S O L U C I Ó N a) > @ > @2v k A B � � . b) 1 + 2 = 3. c) Pueden influir varios factores:

- La temperatura. Experimentalmente, Arrhenius dedujo la relación existente entre la

constante de la ecuación de velocidad y la temperatura: aE

RTk A e�

� . Al aumentar la temperatura, aumenta el valor de k y, por tanto, la velocidad de reacción. - La concentración de los reactivos. - la naturaleza y el estado físico de los reactivos. - La presión. - La presencia de un catalizador.

Para la reacción: , se ha comprobado experimentalmente que es de primer orden respecto al reactivo A y de segundo orden respecto al reactivo B. a) Escriba la ecuación de velocidad. b) ¿Cuál es el orden total de la reacción? c) ¿Influye la temperatura en la velocidad de reacción? Justifique la respuesta. QUÍMICA. 2015. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

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2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)

inicial 0 '9 1'2 0 0equilibrio 0 '9 4x 1'2 x 2x 2x

� �

� �

Por el enunciado sabemos que: 28'402x x 0 '271

� . Luego, los moles en el equilibrio de cada

sustancia serán:

2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)

equilibrio 0 '1 1 0 '4 0 '4

� �

> @

2 2

2 2

2 2c 4 4

2

0 '4 0 '4Cl H O 10 10K 2.560

0 '1 1HCl O10 10

§ · § ·�¨ ¸ ¨ ¸ª º ª º�¬ ¼ ¬ ¼ © ¹ © ¹ ª º� § · § ·¬ ¼ �¨ ¸ ¨ ¸

© ¹ © ¹

b)

2 2Cl H OnRT 0'4 0 '082 663P P 2 '17

V 10� �

HClnRT 0 '1 0 '082 663P 0 '54

V 10� �

2OnRT 1 0 '082 663P 5'43

V 10� �

� � � ��

2 2

2

2 2 2 2Cl H O

P 44HCl O

P P 2'17 2'17K 48'19

P P 0'54 5'43

� �

� �

En el proceso Deacon, el cloro (g) se obtiene según el siguiente equilibrio:

Se introducen 32’85 g de y 38’40 g de en un recipiente cerrado de 10 L en el que previamente se ha hecho el vacío. Se calienta la mezcla a 390ºC y cuando se ha alcanzado el equilibrio a esta temperatura se observa la formación de 28’40 g de . a) Calcule el valor de . b) Calcule la presión parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y, a partir de estas presiones parciales, calcule el valor de . Datos: Masas atómicas . . QUÍMICA. 2015. RESERVA 2. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N a) Falsa, ya que: n 2

c p pK K (RT) K (RT)� ' � b) Cierta. El aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica, con lo cual el equilibrio se desplaza hacia la derecha. c) Falsa. Cuando se aumenta la presión en el equilibrio, éste se desplaza hacia el lado en que se consiga disminuirla, o sea, hacia el lado donde menos moles de sustancias gaseosas existan, esto es, hacia la izquierda.

Para el equilibrio: Razone si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) Los valores de las constantes y son iguales. b) Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia la derecha. c) Un aumento de la presión facilita la descomposición del hidrogenocarbonato de calcio. QUÍMICA. 2015. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)inicial 0 '2 0 '1 0 0 '16equilibrio 0 '2 x 0 '1 x x 0 '16 x

� �

� � �

Calculamos los moles totales en el equilibrio y la presión total:

Tn 0 '46 ; TT

n R T 0'46 0 '082 500P 9'43V 2� � � �

Calculamos x con el dato de la presión parcial del agua:

2H O0 '16 xP 9 '43 3'51 x 0 '011

0 '46�

� �

Calculamos las presiones parciales en el equilibrio de los gases que nos piden:

2CO0 '2 0 '011P 9 '43 3'87

0 '46�

�

2H0 '1 0 '011P 9 '43 1'82

0 '46�

�

CO0 '011P 9 '43 0 '230 '46

�

b) Calculamos las constantes de equilibrio

p c0 '23 3'51K 0'115 K3'87 1'82

�

�, ya que n 0'

En un recipiente de 2’0 L, en el que previamente se ha realizado el vacío, se introducen 0’20 moles de , 0’10 moles de y 0’16 moles de . A continuación se establece el siguiente equilibrio a 500 K: a) Si en el equilibrio la presión parcial del agua es 3’51 atm, calcule las presiones parciales en el equilibrio de , y . b) Calcule y para el equilibrio a 500 K. Dato: . QUÍMICA. 2015. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

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R E S O L U C I Ó N El principio de Le Chatelier dice: “Si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. a) Un aumento de la temperatura desplazará la reacción en el sentido en que se consuma calor, es decir, en sentido endotérmico. Luego, se desplazará hacia la izquierda produciéndose más cloruro de hidrógeno y oxígeno. b) Si se elimina parcialmente HCl, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. c) Si se realiza la reacción en presencia de un catalizador se conseguirá que ésta transcurra más rápidamente pero no desplazará el equilibrio en ningún sentido.

Razone el efecto que tendrán sobre el siguiente equilibrio cada uno de los cambios:

a) Aumentar la temperatura. b) Eliminar parcialmente . c) Añadir un catalizador. QUÍMICA. 2015. RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

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PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA

2016

QUÍMICA

TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

x Junio, Ejercicio 6, Opción A

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En la tabla adjunta se recogen los valores, a distintas